基于变增益LQR控制方法的二级倒立摆自动摆起

作     者：张永立 李洪兴 苗志宏 程会锋 ZHANG Yong-li;LI Hong-xing;MIAO Zhi-hong;CHENG Hui-feng

作者机构：大连理工大学控制科学与工程学院大连116024 中国人民武装警察部队学院廊坊065000 

基　　金：高等学校博士学科点专项科研基金(200900411 10003) 国家自然科学基金(60774049 60834004) 国家重点基础研究发展计划(973计划)(2009CB320602) 国家高技术研究发展计划(863计划)(2006AA04Z163) 

出 版 物：《系统工程理论与实践》 (Systems Engineering-Theory & Practice)

年 卷 期：2011年第31卷第7期

页      码：1341-1355页

摘      要：为了实现导轨受限情况下二级倒立摆非线性系统的自动摆起控制,提出了基于变增益LQR控制方法的自动摆起控制方案.首先,基于Lyapunov函数,设计了变参数切换控制器,通过限制小车运动的最大速度,将小车位移控制在一定的范围内,并将第一级摆杆从下垂位置摆起到倒立位置;其次,采用变增益LQR控制方法将第一级摆杆稳定在倒立位置,同时,采用等效小车法将第二级摆杆摆起到倒立位置;最后,采用变增益LQR控制方法将两摆杆同时稳定在倒立平衡点.变增益LQR控制器的鲁棒性较强,避免了由于摆杆状态变化而引起小车位移的冲击.仿真和实物实验均验证了该控制方案的有效性.

主 题 词：倒立摆 能量控制 变增益LQR控制器(VGLQR) 等效小车 

学科分类：0709[理学-地质学] 08[工学] 0708[理学-地球物理学类] 0802[工学-机械学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0701[理学-数学类] 0812[工学-测绘类] 080201[080201] 

核心收录：

馆 藏 号：203696353...