倒立摆仿真及实验报告.doc

最优控制实验报告二零一五年一月目录TＯC\ｏ”1-3”\h\z\uHYＰＥRLIＮK＼ｌ＂_Tｏｃ４08４8８0０0”第1章一级倒立摆实验ﻩPAGＥＲEF_Ｔoc４084８８0０0\h3ＨYPERLIＮK\l"_Ｔoｃ408488００1”1、1一级倒立摆动力学建模ﻩPAGEＲEF_Toc４０８4880０1＼h3ＨYPＥＲＬＩNK\ｌ”_Ｔｏc40８488002”1、1、1一级倒立摆非线性模型建立PAＧEREF_Ｔoc4084８8０02\h３HYＰEＲＬＩＮK\ｌ”_Toc４084８8003”1、１、2一级倒立摆线性模型建立ﻩPAGERＥF_Tｏｃ4084８80０3\h5ＨYＰＥRLＩＮK\l"＿Tｏc4０84８80０4”1、2一级倒立摆t∞状态调节器仿真PAGEREＦ_Ｔｏc40８48800４\h5HＹPERＬINK＼ｌ”＿Ｔoc4084880０5"1、3一级倒立摆ｔ∞状态调节器实验PAＧEＲEF_Toc40８488005\h９HYＰERＬIＮK\l”_Toc40８４8８00６"1、4一级倒立摆t∞输出调节器仿真ﻩPＡＧＥＲEF_Toc4084880０6\h１1HＹPＥＲＬＩNK\l"_Toc4０8４8８０07”1、５一级倒立摆ｔ∞输出调节器实验ﻩPAGEREＦ_Tｏc408488007\ｈ13HＹＰERＬIＮK\l"_Tｏc408４88０08”1、6一级倒立摆非零给定调节器仿真ﻩＰAGERＥF＿Ｔoc4０84880０８\h１4HYPERLINK\l”_Toc４0848800９”１、7一级倒立摆非零给定调节器实验ﻩPAＧＥRＥＦ＿Toc408４88０09＼h16HYPERLIＮK\l”_Toc４０8４88010”第2章二级倒立摆实验PAＧERＥF_Toc4084880１０\h1６ＨYPERLINＫ\l”＿Tｏｃ４0８48８011”2、１二级倒立摆动力学模型ﻩＰＡGEREF_Toｃ４0848８01１\h16HYPERLＩNK＼l"_Tｏc４084８801２”２、1、１二级倒立摆非线性模型建立PAGEＲEＦ_Toc408488012\h１７ＨYPEＲＬＩNK\l”_Toｃ4０848８０13＂2、１、2二级倒立摆线性模型建立ﻩＰAGERＥF_Toc4084８8013\h18HYＰＥRＬＩNK＼l”＿Tｏc４08488０１4"２、２二级倒立摆t∞状态调节器仿真ﻩPAGEREF_Ｔｏc408488０１4\ｈ19HＹPERＬＩＮＫ\l”＿Tｏc4084880１5"2、３二级倒立摆t∞状态调节器实验PAＧＥREF＿Tｏｃ４08４88015\h２1HYPＥRLＩNＫ\l”_Toc408488０16＂2、4二级倒立摆t∞输出调节器仿真ＰAGEREＦ_Toc40848801６\h22HYPERLINK＼l＂_Toc４08４88０17”2、5二级倒立摆t∞输出调节器实验PＡＧＥＲEF_Tｏｃ４０8488０17＼h22HYPERＬINK\l”＿Ｔoc４08４8８018"2、６二级倒立摆非零给定调节器仿真PAGERＥF＿Ｔｏc４０848801８＼h23HYPERLINK\ｌ"＿Toｃ4084８801９"2、７二级倒立摆非零给定调节器实验ﻩＰAGERＥF＿Toc408488０19\h２４一级倒立摆实验MACRＯＢUTTONMＴEditＥquatｉｏｎSeｃｔion２EｑｕationSeｃｔiｏn(Nｅxt)ＳEＱＭTEｑn\ｒ\h\*MERＧEFORMATError!Bookmarknotdefined.ＳEQMTSec\ｈ＼*MERGEFORMＡTError!Bookmarknotdefined.一级倒立摆动力学建模在忽略了空气阻力与各种摩擦之后,可将直线一级倒立摆系统抽象成小车与匀质杆组成得系统,如图所示图STYLEREF1\s1﻾SEQ图＼*ＡRAＢIC\s1Error!Bookmarknotdefined.直线一级倒立摆模型Ｍ小车质量１、０96ｋｇ；m摆杆质量0、１09kg;ｂ小车摩擦系数0、1N/m/ｓec;ｌ摆杆转动轴心到杆质心得长度0、2５ｍ；Ｉ摆杆惯量0、0034kg·ｍ2；摆杆与垂直向上方向得夹角,规定角度逆时针方向为正;x小车运动位移,规定向右为正。一级倒立摆非线性模型建立采用拉格朗日方法,系统得拉格朗日方程为:ﻩMACRＯBUＴTONＭTPlａceＲef\＊MEＲGEFORMＡTSEＱＭTEｑn\ｈ＼*MEＲGEFORMATError!Bookmarknot