基于一级倒立摆的复合控制器设计毕业论文

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学校代码： 11059 学 号： 0905076035 Hefei University 毕业论文（设计） BACHELOR DISSERTATION 论文题目 ： 基于一级倒立摆的复合控制器设计 学位类别 ： 工 学 学 士 学科专业： 自 动 化 作者姓名： 导师姓名： 完成时间： 2013 年 5 月 28 日 I 基于一级倒立摆的复合控制器设计 中 文 摘 要 倒立摆系统是非线性不稳定系统，是开展各种控制 实 验 及进行控制理论教学的理想平台，因此受到各国及工程研究专家学者的关注。 许 多抽象的概念都可以通过倒立摆系统直观的表现出来 ， 如控制系统的可控性、稳定性、系统的抗干扰能力和系统的收敛速度等。迄今，人们己经利用经典控制理论、现代控制理论以及各种智能控制方法实现了多种倒立摆系统的稳定控制。 倒立摆有许多控制方法，比较常见的有 PID 控制、 LQR 控制 、 模糊控制等。在使用单个控制时，总不能同时使倒立摆系统的鲁棒性和稳态误差同时达到一个满意的效果 。 本课题以固高公司的直线倒立摆为研究对象，采用 LQR 控制结合 PID 的复合控制，即根 据LQR 控制和 PID 控制的优缺点互补 ， 使其系统具有结构简单、易于实现以及具有较强的适应性和鲁棒性，并且可以获得良好的动态性能和稳态性能。 关键词：倒立摆； PID 控制； LQR 控制；复合控制