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倒立摆系统的动力学建模与滑模控制

邱德慧  王庆林  杨洁  
【摘要】:针对任意级直线倒立摆系统,基于Lagrange方程,建立其动力学模型,为倒立摆系统建模提供了一个简洁的途径。然后针对存在不确定摆杆长度和外部扰动的一级倒立摆系统的稳定控制,采用坐标变换将一级倒立摆系统动力学模型转换为易于设计的级联规范型,基于此规范型提出了一种新的滑模控制策略。采用柔化符号函数的方法,消除了控制力抖振。并应用Lyapunov理论和摄动理论证明了控制系统的稳定性。仿真结果表明所设计的控制器的有效性和鲁棒性。

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