基于MATLAB的旋转倒立摆建模和控制仿真
Industrial Control Computer（2021）
摘要
旋转倒立摆作为一个欠驱动、强耦合和不稳定的非线性系统,一直被视为研究控制理论的理想平台.利用MAT-LAB的S函数与SimMechanics功能建立了旋转倒立摆动力学模型,并就其控制问题进行了仿真研究.通过Lagrange方程对旋转倒立摆动力学特性进行了分析,获得了旋转倒立摆动力学的数学模型,并以此建立了S函数模型.此外,再通过SimMechanics建立了旋转倒立摆的物理仿真模型.在两种模型基础上,利用PID算法设计了控制器,实现了倒立摆的平衡控制.两种不同建立方式得到的仿真模型输出曲线完全一致,通过相互验证证明了模型的正确性.
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