基于SimMechanics的单级倒立摆建模和仿真

摘要：

倒立摆本身是一个多变量、强耦合、非线性和不稳定系统,通过倒立摆可以检验各种控制策略的可行性,是一个理想的研究控制理论平台.利用SimMechanics环境下对单级倒立摆系统的控制问题进行仿真研究.建立单级倒立摆的数学模型,基于数学模型建立了SimMechanics仿真模型,并进行起摆控制.起摆后切换成PID、极点配置和状态反馈(LQR)方法对倒立摆进行稳摆控制,并整定了各方案的控制器参数.除PID没有控制小车位移,其他两种方法对小车和摆杆角度进行了控制.仿真参数在快速性和超调量等指标中折中优化选取,仿真效果良好,为下一步实验奠定了理论基础.

关键词：倒立摆、建模、SimMechanics、PID、极点配置、LQR

所属期刊栏目：30

分类号：S776.01(森林工程、林业机械)

资助基金：东北林业大学大学生创新项目201410225002

在线出版日期：2015-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：63-66