基于MATLAB的旋转倒立摆模型与控制仿真的研究.pdf

简介：
本文通过MATLAB平台对旋转倒立摆系统进行了建模和仿真分析，并探讨了有效的控制系统设计方法。研究旨在提高系统的稳定性和响应速度。 旋转倒立摆作为一种欠驱动、强耦合且不稳定的非线性系统，长期以来被视为研究控制理论的理想平台。本段落利用MATLAB的S函数与SimMechanics功能建立了旋转倒立摆的动力学模型，并对其控制问题进行了仿真研究。通过Lagrange方程分析了旋转倒立摆的动力学特性，获得了其动力学数学模型，并以此为基础构建了S函数模型。同时，还使用SimMechanics建立了旋转倒立摆的物理仿真模型。在两种不同建立方式得到的仿真模型基础上，利用PID算法设计控制器实现了倒立摆的平衡控制。这两种方法所得出的结果一致，相互验证证明了所建模型的正确性。