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《现代电子技术》 2011年10期
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倒立摆状态反馈极点配置与LQR控制Matlab实现

刘文秀  郭伟  余波年  
【摘要】:为了实现对绝对不稳定的非线性多变量倒立摆系统的控制,采用了状态反馈极点配置和LQR控制2种方法。状态反馈极点配置是将多变量系统的闭环系统极点配置在期望的位置上,从而使系统满足瞬态和稳态性能指标。LQR算法是在一定的性能指标下,利用最少的控制能量,来达到最小的状态误差。通过Matlab软件仿真实验,发现2种控制方法对于倒立摆这种不稳定的系统有一定的控制作用,证明了两种控制方案的可行性和有效性。仿真表明二次型最优控制有较小的振荡和超调量,对系统有更好的控制效果。

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘凯;;一级倒立摆系统设计与LQR最优控制仿真[J];工业仪表与自动化装置;2012年03期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 梁春辉;冯雷;张欣;;直线一级倒立摆控制策略研究及仿真分析[J];长春工程学院学报(自然科学版);2010年01期
2 潘健;王俊;汤才刚;;基于倒立摆的两种控制策略的研究[J];现代电子技术;2008年01期
3 丛爽,张冬军,魏衡华;单级倒立摆三种控制方法的对比研究[J];系统工程与电子技术;2001年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李晓燕;平面一级倒立摆系统的智能控制策略研究[D];太原理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柴军营;何广平;;倒立摆的一种新的控制方法[J];北方工业大学学报;2007年03期
2 贾荣丛;王划一;;双闭环模糊控制器在单级倒立摆系统中的应用[J];兵工自动化;2006年11期
3 李红涛;李益华;雷蕾;;基于双闭环控制策略的倒立摆系统[J];兵工自动化;2009年12期
4 陈雯柏;吴小娟;湛力;;一级倒立摆系统摆上舞蹈控制[J];北京机械工业学院学报;2009年01期
5 赵宇婷;杨毅恒;;企业生产库存管理中的数学模型[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2012年03期
6 李航,孙厚芳,韩建海,李济顺,赵书尚,林青松;两轮机器人行走机构的建模与实验[J];北京理工大学学报;2004年12期
7 王春民;栾卉;杨红应;;倒立摆控制的设计与仿真[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年03期
8 郝智超;朱廷焕;刘克平;;不确定柔性倒立摆系统鲁棒控制器设计[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年06期
9 李国欣;徐艳丽;蒋永洲;;卡尔曼滤波器在倒立摆控制系统中的应用[J];长春大学学报;2009年06期
10 梁春辉;冯雷;张欣;;直线一级倒立摆控制策略研究及仿真分析[J];长春工程学院学报(自然科学版);2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 袁韬;陈皓;兰杰;;倒立摆自抗扰控制算法简易实现[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
2 丛爽;张冬军;;二自由度平面倒立摆的控制设计与实现[A];第二十二届中国控制会议论文集(下)[C];2003年
3 傅彩芬;谭文;刘吉臻;;具有区域极点配置的μ综合在倒立摆系统中的应用[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
4 魏衡华;常国栋;奚宏生;吴汉生;王大欣;李隆;;“系统与控制”四级实验教学平台建设[A];05'中国自动化产业高峰会议暨中国企业自动化和信息化建设论坛论文集[C];2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刘梁;发动机电磁驱动配气机构的研究[D];南京理工大学;2012年
2 谢刚;汽车电动助力转向系统的设计与控制技术研究[D];四川大学;2006年
3 龙飞;基于组织共享心智模型的组织知识创新管理研究[D];东华大学;2008年
4 乔荣锋;农地城市流转的管理控制系统研究[D];华中农业大学;2008年
5 卜仁祥;欠驱动水面船舶非线性反馈控制研究[D];大连海事大学;2008年
6 庄凯;输入串联输出并联逆变器系统控制策略的研究[D];南京航空航天大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
2 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 霍亮;两轮自平衡电动车的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张宁;直线倒立摆起摆与稳摆控制的优化与改进[D];大连理工大学;2010年
5 李红涛;智能预测控制算法在倒立摆中的应用研究[D];长沙理工大学;2010年
6 郝智超;直线柔性二级倒立摆优化控制研究[D];长春工业大学;2010年
7 杨海锋;基于RBF神经网络的气动位置伺服系统的研究[D];昆明理工大学;2010年
8 陶湘厅;基于CMAC神经网络的气动位置伺服系统研究[D];昆明理工大学;2009年
9 万明伦;基于LabVIEW的平衡车建模与仿真研究[D];沈阳建筑大学;2011年
10 陈义;道路不平度对车辆货物约束系统影响的研究[D];武汉理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王广瑞;张荷芳;;二级倒立摆的自适应神经网络控制[J];电子设计工程;2011年01期
2 桑英军;范媛媛;徐才千;;单级倒立摆控制方法研究[J];控制工程;2010年06期
3 王晓侃;冯冬青;;基于MATLAB的LQR控制器设计方法研究[J];微计算机信息;2008年10期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨亚炜,张明廉;三级倒立摆的数控稳定[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
2 朴营国,张化光;基于 RBF 神经网络的一类非线性系统模糊自适应控制[J];东北大学学报;1998年03期
3 刘珊中,朱邦太,邓兵;基于H_∞控制的倒摆平衡系统鲁棒性研究[J];电光与控制;2000年02期
4 郭钊侠,方建安,苗清影;倒立摆系统及其智能控制研究[J];东华大学学报(自然科学版);2003年02期
5 刘文定,谢克明;神经网络模糊控制在烟叶发酵过程中的应用[J];电力学报;1998年01期
6 程俊,王永,黄南晨,吴刚,卿志远,孙德敏;旋转式倒立摆计算机控制系统[J];电机与控制学报;2001年04期
7 杨振强,程树康,朴营国;二级倒立摆的递阶模糊神经网络控制[J];电机与控制学报;2002年03期
8 郭晨,葛维燕,于静哲;遗传算法优化模糊控制器及其在非线性系统中的应用[J];大连海事大学学报;1999年03期
9 周志坚,毛宗源;模糊神经网络的交叉研究[J];电路与系统学报;1998年03期
10 张飞舟,沈程智,范跃祖;利用单片机实现智能控制[J];电子技术应用;1998年09期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王令军;刘世国;;单级倒立摆LQR控制仿真[J];信息技术与信息化;2006年04期
2 张白莉;;单级倒立摆控制系统的稳定性算法设计[J];现代电子技术;2011年03期
3 潘健;王俊;汤才刚;;基于倒立摆的两种控制策略的研究[J];现代电子技术;2008年01期
4 杨桂华;陈静;;倒立摆的自调整模糊控制器设计及稳定性分析[J];制造业自动化;2010年09期
5 李俊;高健;汪彦彦;;倒立摆系统的线性二次型状态反馈控制[J];兵工自动化;2007年03期
6 王雪;柴毅;丁宝苍;申建军;;自动控制原理开放性实验的开发[J];实验室研究与探索;2011年07期
7 李艳杰;于艳秋;;“现代控制理论”课程研究型教学实践与探讨[J];中国电力教育;2010年15期
8 张伟;王亚维;洪权;苗高亮;;基于倒立摆系统的自控原理实验设计[J];中国现代教育装备;2010年15期
9 徐雄;;倒立摆系统的研发及基于MATLAB的实时模糊控制[J];电子测试;2007年05期
10 徐雄;石曙东;;基于Matlab的倒立摆系统实时模糊控制研究[J];国外电子元器件;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高志亮;康卫东;陈石;高鹏;;基于MATLAB神经网络对膨胀土潜势的分类和判别[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
2 孙建宏;鱼振民;;基于Matlab的扁平型直线电机温度场分析[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年
3 时文飞;;基于MATLAB的高压变频器的建模与仿真[A];建筑电气设计与研究——湖北省/武汉市建筑电气专业委员会二○○九年年会论文集[C];2009年
4 王蓓蓓;李玉良;胡浩;;基于Matlab的煤矿井下运动目标检测的研究[A];煤矿机电一体化新技术2011学术年会论文集[C];2011年
5 于萍;刘胜;;干扰抑制状态反馈H~∞控制器的MATLAB设计方法[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集(第四卷)[C];2002年
6 刘芳;韩英;冯雁;;基于MATLAB的信息隐藏实验设计[A];北京高教学会实验室工作研究会2010年学术研讨会论文集(下册)[C];2010年
7 孙毅;吴小兰;;串联12脉波整流电路的MATLAB-Simulink仿真[A];第十五届全国煤矿自动化学术年会和中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会学术会议论文集[C];2005年
8 常彬;高振斌;;基于FPGA的数字滤波器设计[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
9 邓明镜;刘国栋;宾守军;;MATLAB在GPS高程转换中的应用[A];重庆市测绘学会第三届优秀论文评选获奖论文暨2005-2006年度学术交流会论文选编[C];2008年
10 朱卫俊;姚艳龙;李勇;;SAW滤波器研制用MATLAB<NDSAW>工具箱[A];2009’中国西部地区声学学术交流会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 上海大学通信与信息工程学院 杨高波;Matlab与VC集成[N];计算机世界;2001年
2 武汉理工大学计算机学院 徐静;Matlab与VB集成[N];计算机世界;2001年
3 中国科学院光电技术研究所(610209) 齐波 董能力;通过VC++调用MATLAB[N];计算机世界;2000年
4 杨为民;评“数学工具软件丛书”[N];中华读书报;2000年
5 南京 许晴;面向市场 有的放矢[N];中国电脑教育报;2005年
6 安立有限公司;MG3700A直面4G[N];通信产业报;2004年
7 山东 马坤;编程日日帖[N];电脑报;2004年
8 北京 成兆义;排除“系统配置实用程序”故障[N];电脑报;2004年
9 ;Altera:“软硬兼施”简化DSP设计[N];中国电子报;2002年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张克勤;滑模变结构控制理论及其在倒立摆系统中的应用研究[D];浙江大学;2003年
2 王玉坤;自适应逆控制及其应用的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 Raihan Ur Rasool(瑞寒);网格计算中的虚拟中间件前件研究[D];武汉理工大学;2007年
4 宋志安;中型喷浆机器人虚拟样机技术[D];山东科技大学;2005年
5 王培珍;光伏阵列故障状态的识别研究[D];合肥工业大学;2005年
6 周渊深;感应电动机交—交变频调速系统内模控制研究[D];中国矿业大学;2004年
7 周立求;ALA转子同步磁阻电机直接转矩控制系统研究[D];华中科技大学;2005年
8 黄伟;面向结构图的施工导截流系统仿真理论与应用研究[D];天津大学;2007年
9 谢凡;地磁观测数据中人工电磁干扰抑制技术研究[D];中国地震局地球物理研究所;2011年
10 谢震;变速恒频双馈风力发电模拟平台的研究[D];合肥工业大学;2005年
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1 王雪;基于小车倒立摆的自动控制原理开放性实验的开发与研究[D];重庆大学;2007年
2 汪涛;模糊神经网络控制在单级倒立摆系统中的应用[D];合肥工业大学;2004年
3 狄艳坤;神经网络技术在倒立摆系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 焦灵侠;模糊控制在倒立摆系统中的应用研究[D];西安工业大学;2010年
5 王玉琢;基于模糊神经网络的倒立摆系统控制研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 贾荣丛;基于双足机器人的倒立摆系统的研究[D];山东大学;2007年
7 李建;双足机器人的倒立摆模型及其控制研究[D];山东大学;2005年
8 赵梦欣;倒立摆的非线性动力学与控制的研究[D];北京工业大学;2003年
9 郭刚;自适应神经模糊控制策略在倒立摆系统中的研究[D];太原理工大学;2004年
10 钱征;基于强化学习的倒立摆控制研究[D];北京工业大学;2005年
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