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本科毕业设计

基于LabVIEW的倒立摆控制系统设计

姓名学院信息与电气工程学院专业电气工程及其自动化年级学号指导教师2014年5月15日

独创声明
本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
此声明的法律后果由本人承担。

作者签名：
年月日

毕业论文（设计）使用授权声明
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（保密论文在解密后遵守此规定）

论文作者：
年月日

目录

TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc357435943"1引言 2
HYPERLINK\l"_Toc357435944"2倒立摆系统组成和LabVIEW介绍 2
HYPERLINK\l"_Toc357435945"2.1倒立摆系统组成 2
HYPERLINK\l"_Toc357435945"2.1.1倒立摆分类 2
HYPERLINK\l"_Toc357435946"2.2LabVIEW简介 3
HYPERLINK\l"_Toc357435959"2.2.1LabVIEW控件的简单介绍 4
HYPERLINK\l"_Toc357435948"3倒立摆系统的建模与分析 5
HYPERLINK\l"_Toc357435949"3.1倒立摆系统的建模 5
HYPERLINK\l"_Toc357435951"3.1.1倒立摆系统建模原理 6
HYPERLINK\l"_Toc357435952"3.1.2系统状态空间模型 7
HYPERLINK\l"_Toc357435953"3.1.3系统传递函数模型 8
HYPERLINK\l"_Toc357435953"3.1.4系统的前面板和程序框图 9
HYPERLINK\l"_Toc357435956"3.2LQR的分析与设计 12
HYPERLINK\l"_Toc357435957"3.2.1LQR的建模 12
HYPERLINK\l"_Toc357435958"3.2.2LQR的VI设计 14
HYPERLINK\l"_Toc357435961"3.3基于LabVIEW的仿真 16
HYPERLINK\l"_Toc357435962"3.3.1VI的设计 16
HYPERLINK\l"_Toc357435963"3.3.2VI的实时仿真 19
HYPERLINK\l"_Toc357435967"4总结与展望 22
HYPERLINK\l"_Toc357435968"4.1总结 22
HYPERLINK\l"_Toc357435969"4.2展望 23
HYPERLINK\l"_Toc357435972"参考文献 23
HYPERLINK\l"_Toc357435973"致谢 24


TOC\o"1-3"\h\z\u
鲁东大学本科毕业设计
PAGE\*MERGEFORMAT31
基于LabVIEW的倒立摆控制系统设计
张明法
（信息与电气工程学院，电气工程及其自动化专业，2010级3班,20103615375）
摘要：倒立摆是一个高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合系统，其原理是《现代控制理论》中最基本最具有代表性的原理[1]。本文采用LabVIEW8.5软件对倒立摆系统进行建模，建模采用牛顿受力分析定律，得到系统的状态空间模型、传递函数模型以及对系统的稳定性的分析。应用线性二次型最优控制算法（LQR)[2]控制系统的稳定性，最终实现了倒立摆控制系统的建模、计算、分析等计算机仿真过程,验证倒立摆控制系统设计的有效性。
关键词：倒立摆；LabVIEW；二次型最优控制算法;
InvertedPendulumControlSystemDesignBasedonLabVIEW
ZhangMingfa
(MajorofElectricalEngineeringandAutomation,SchoolofInformationandElectricalEngineering)

Abstract：