河南理工大学毕业设计（论文）说明书河南理工大学毕业设计（论文）说明书直线二级倒立摆的控制问题的研究和matlab仿真摘要倒立摆系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合和快速运动的高阶不稳定系统，它是检验各种新型控制理论和方法有效性的典型装置。近年来，许多学者对倒立摆系统进行广泛地研究。本文研究了直线二级倒立摆的控制问题。首先阐述了倒立摆系统控制的研究发展过程和现状，接着介绍了倒立摆系统的结构并详细推导了二级倒立摆的数学模型。本文分别用极点配置、LQR最优控制设计了不同的控制器，通过比较和MATLAB仿真，验证了所设计的控制器的有效性、稳定性和抗干扰性。关键词:倒立摆；极点配置；最优控制；MATLAB；仿真ABSTRACTInvertedpendulumisatypicalmulti-variable,non-linear,strongcouplingandrapidmovementofhigh-endsysteminstability,Itistestingvariousnewcontroltheoryandmethodsoftheeffectivenessofthetypicaldevices.Inrecentyears,manyscholarsoftheinvertedpendulumextensivestudy.Inthispaper,astraighttwoinvertedpendulumcontrolproblem.Firstontheinvertedpendulumcontrolofthedevelopmentprocessandthestatusquo,thenintroducedtheinvertedpendulumsystemandthedetailedstructureofthetwoinvertedpendulumisderivedamathematicalmodel.Inthispaper,withpoleplacement,LQRoptimalcontroldesignadifferentcontroller,BycomparingandMATLABsimulation,verifiedtheeffectiveness,stabilityandanti-jammingofthecontroller.Keywords：Invertedpendulum；PoleAssignment；OptimalControl；MATLAB；Simulation目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc200350250"摘要PAGEREF_Toc200350250\h1HYPERLINK\l"_Toc200350251"ABSTRACTPAGEREF_Toc200350251\h2HYPERLINK\l"_Toc200350252"第一章绪论PAGEREF_Toc200350252\h5HYPERLINK\l"_Toc200350253"1.1控制理论的发展PAGEREF_Toc200350253\h5HYPERLINK\l"_Toc200350254"1.2倒立摆系统简介及其研究意义PAGEREF_Toc200350254\h5HYPERLINK\l"_Toc200350255"1.3倒立摆研究的发展现状及其主要控制方法PAGEREF_Toc200350255\h6HYPERLINK\l"_Toc200350256"1.4本人所做工作PAGEREF_Toc200350256\h8HYPERLINK\l"_Toc200350257"第二章直线二级倒立摆数学模型的建立PAGEREF_Toc200350257\h10HYPERLINK\l"_Toc200350258"2.1倒立摆系统的物理结构及特性分析PAGEREF_Toc200350258\h10HYPERLINK\l"_Toc200350259"2.2系统的数学建模PAGEREF_Toc200350259\h11HYPERLINK\l"_Toc200350260"2.2.1两种数学建模方法的比较PAGEREF_Toc200350260\h11HYPERLINK\l"_Toc200350261"2.2.2系统数学建模参数的设定PAGEREF_Toc200350261\h12HYPERLINK\l"_Toc200350262"2.2.3直线二级倒立摆的拉格朗日