倒立摆控制的设计与仿真

J4 ›› 2009, Vol. 27 ›› Issue (03): 242-.

倒立摆控制的设计与仿真

王春民, 栾卉, 杨红应

吉林大学仪器科学与电气工程学院,长春 130061

出版日期:2009-05-20 发布日期:2009-07-13
通讯作者: 王春民(1948— ),男,内蒙古乌兰浩特人，吉林大学教授，硕士生导师，主要从事现代控制理论、DSP与运动控制、系统辨识与建模研究 E-mail:wcm@jlu.edu.cn
作者简介:王春民(1948— ),男,内蒙古乌兰浩特人|吉林大学教授|硕士生导师|主要从事现代控制理论、DSP与运动控制、系统辨识与建模研究,(Tel)86-13578899158(E-mail)wcm@jlu.edu.cn
基金资助:
国家重点基础研究发展规划(973)基金资助项目(2002CB412600)

Design and Simulation of |Inverted Pendulum Control

WANG Chun-min,LUAN Hui,YANG Hong-ying

College of Instrumentation and Electrical Engineering, Jilin University, Changchun 130061,China

Online:2009-05-20 Published:2009-07-13

摘要/Abstract

摘要：

针对倒立摆的稳定控制问题,阐述了二阶倒立摆的数学模型,采用线性二次最优控制理论,设计了倒立摆控制系统的线性二次型调节器和线性二次型输出器,使倒立摆系统闭环稳定。在Matlab 6.5环境下,对倒立摆系统在两种控制器作用下的控制过程进行仿真.结果表明,在非线性控制问题中,线性二次型输出器与线性二次型调节器相比，对倒立摆系统的控制更有优势。

关键词: 倒立摆, 线性最优控制, 线性二次型调节器, 线性二次型输出器

Abstract:

The second order mathematical models of inverted pendulum system are expatiated in this paper based on the theory of LQOC(Linear Quadratic Optimal Control), LQY(Linear-Quadratic Yield) controller and LQR(Linear-Quadratic Regulator) are designed to make the inverted pendulum system closed loop stable. The control process of inverted pendulums are simulated under two controller according to the Matlab 6.5 environment, the result indicates that linear-quadratic yield controller has potential advantages over the LQR.

Key words: inverted pendulums, linear quadratic optimal control(LQOC), linear-quadratic regulator(LQR), linear-quadratic yield(LQY)

中图分类号:

TP391.9

王春民, 栾卉, 杨红应. 倒立摆控制的设计与仿真[J]. J4, 2009, 27(03): 242-.

WANG Chun-min,LUAN Hui,YANG Hong-ying. Design and Simulation of |Inverted Pendulum Control[J]. J4, 2009, 27(03): 242-.

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