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sliding-mode-inverted-pendulum:滑模与LQR控制下的旋转倒立摆在Simulink中的实现

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简介：
本项目在Simulink环境中，采用滑模控制和LQR（线性二次型调节器）策略，实现了对旋转倒立摆的稳定控制。通过比较分析两种方法的有效性和稳定性，为实际应用提供了理论支持和技术参考。 旋转倒立摆的滑模控制和LQR控制分别在smc.mdl和lqr.mdl文件中实现。这两个模型都基于相同的RIP（旋转倒立摆）系统。有关这些控制器的具体信息，请参阅report.pdf文档。

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  • sliding-mode-inverted-pendulum:滑模与LQR控制下的旋转倒立摆在Simulink中的实现
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    本项目在Simulink环境中，采用滑模控制和LQR（线性二次型调节器）策略，实现了对旋转倒立摆的稳定控制。通过比较分析两种方法的有效性和稳定性，为实际应用提供了理论支持和技术参考。 旋转倒立摆的滑模控制和LQR控制分别在smc.mdl和lqr.mdl文件中实现。这两个模型都基于相同的RIP（旋转倒立摆）系统。有关这些控制器的具体信息，请参阅report.pdf文档。
     
  • 一阶倒立摆离散模型的Python实现(Inverted Pendulum)
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    本项目通过Python编程实现了对一阶倒立摆系统的离散数学建模，模拟了该系统在不同条件下的动态行为，并提供了深入分析和优化控制策略的基础。 一阶倒立摆离散模型的Python实现所需的第三方库包括matplotlib。
     
  • 倒立摆的自摆起与LQR控制-倒立摆；起摆；LQR控制
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    本研究探讨了倒立摆系统的自摆启动特性及其基于线性二次型调节器（LQR）的控制策略，旨在提高系统稳定性与响应性能。 倒立摆自摆起算法采用能量分析法进行起摆控制，并使用LQR控制实现稳摆控制。倒立摆模型通过S函数编写，可以运行。
     
  • LQR控制下的倒立摆程序
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    本项目通过编程实现基于LQR（线性二次型调节器）理论的倒立摆控制系统，优化了系统的稳定性与响应速度，展示了现代控制理论在实际问题中的应用。 在MATLAB中编程实现倒立摆的状态空间模型建立，并进行LQR控制。
     
  • 倒立摆的LQR、PID控制与SimMechanics（MATLAB/Simulink）应用
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    本文章探讨了利用MATLAB/Simulink环境中的LQR和PID控制策略对倒立摆系统进行仿真研究，同时介绍了SimMechanics工具箱在模型构建及模拟中的具体应用。 Simple Inverted Pendulum with LQR and PID using SimMechanics
     
  • MATLAB与Simulink下的二级倒立摆LQR最优控制仿真
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    本研究基于MATLAB和Simulink平台，探讨了利用线性二次型调节器(LQR)理论对二级倒立摆系统进行最优控制仿真的方法。通过优化算法计算出使性能指标最小化的控制策略，实现了系统的稳定控制。 绝对可用的二级倒立摆模型。使用Simulink进行建模，并通过MATLAB编写S函数，采用LQR最优控制方法，已亲测有效。谢谢支持。
     
  • 倒立摆LQR控制动画：MATLAB实现
    优质
    本视频展示了使用MATLAB仿真软件实现的倒立摆LQR（线性二次型调节器）控制系统。通过生动的动画演示了该算法如何稳定一个不稳定的系统，为学习者提供了直观的理解和实践经验。 该应用程序是Web控制系统教程的一部分，可以从http://ctms.engin.umich.edu获得。此应用程序的目的是让用户查看带有阶跃响应图的倒立摆系统的动画，并帮助他们理解绘图与系统物理响应之间的关联性。 这个动画和应用程序基于教程中的“倒立摆 - 状态空间控制器设计”页面的内容。使用状态反馈方法是因为我们可以轻松获取推车位置、摆角及其各自速度的信息。 有关该系统的模型信息，请参考教程的“倒立摆-系统建模”部分。
     
  • PID控制器设计代码MATLAB-倒立摆的鲁棒控制: Robust-Control-of-a-Inverted-Pendulum
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    本项目使用MATLAB开发针对倒立摆系统的PID控制器设计和优化，旨在实现其稳定性和响应速度的最大化。通过引入鲁棒控制策略，确保系统在参数变化或外部干扰下的性能稳定性。 作为交流项目的一部分，在MATLAB中创建并仿真了多种控制器，包括PID、模糊逻辑以及鲁棒控制器与模糊逻辑控制器。要运行这些仿真实验，请先解压zip文件，并查看其中的仿真内容。 对于PID控制器，可以查阅名为“PID.m”的代码文件并在MATLAB环境中执行以观察其输出效果；至于模糊逻辑控制部分，则需打开位于Simulink模型中的Fuzzy_controller.slx并在此软件中运行仿真来评估系统的稳定状态。摆锤的角度会非常接近垂直方向。 另外，在查看鲁棒性增强的模糊控制器性能时，请启动名为“Robust_Fuzzy_controller.slx”的Simulink文件，并在该环境中执行以观察其控制效果，此时摆锤同样会被调整至近乎竖直的状态。 最后，我编写了一份详细的报告概述了这些仿真的设计过程及各控制器的表现对比情况。
     
  • 倒立摆的LQR控制仿真
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    本研究探讨了利用线性二次型调节器(LQR)对倒立摆系统进行优化控制的方法，并通过计算机仿真验证其稳定性和有效性。 倒立摆LQR控制仿真的实验报告及程序。
     
  • 一阶倒立摆的LQR控制
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    本研究探讨了一阶倒立摆系统的线性二次型调节器(LQR)控制策略，旨在优化系统稳定性与响应速度。通过理论分析和实验验证，提出了一种有效的控制系统设计方案。 在基于一阶单极倒立摆的LQR控制设计过程中，关键在于确定反馈向量的值。通过之前的推导可以得知，在设计系统状态反馈控制器时，核心问题在于二次型性能指标泛函中的加权矩阵Q和R的选择。如何使这一过程思路清晰，并且确保所选加权矩阵具有明确的物理意义是整个设计的关键所在。