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本文在MATLAB 環(huán)境下建立了二級倒立擺的半物理實時仿真模型，并應(yīng)用
線性二次型最優(yōu)控制策略，設(shè)計了一個二級倒立擺LQR 控制器。在實驗中，運行
該半實物仿真模型，成功的使倒立擺穩(wěn)定地平衡在“倒立”狀態(tài)。
倒立擺系統(tǒng)是一個典型的高階次、多變量、嚴重不穩(wěn)定和強耦合的非線性系統(tǒng)。該系
統(tǒng)的特點與火箭飛行以及兩足機器人行走具有很大的相似性，因而對其研究具有重大的理論和實踐意義。在控制過程中，它能有效地反映諸如可整定性、魯棒性、隨動性以及跟蹤等許多控制中的關(guān)鍵問題，是檢驗各種理論的理想平臺。
而MATLAB 的應(yīng)用一般多停留在數(shù)學仿真階段，在應(yīng)用線性系統(tǒng)理論設(shè)計控制器時，
需要建立較精確的數(shù)學模型，而目前建模方法有很大局限性，由于現(xiàn)實世界中存在的大量的不確定因素，所以難以對其精確描述。
本文中的直線型二級倒立擺采用的是固高公司的 GT400SV 系列產(chǎn)品。GT-400-SV 是一
個復雜靈活的運動控制器，用戶能夠通過硬件設(shè)置和軟件編程，構(gòu)成滿足自身應(yīng)用需要的控制系統(tǒng)。本文在MATLAB 環(huán)境下設(shè)計出它的半物理實時仿真模型，并成功實現(xiàn)了對倒立擺的控制。
線性二次型最優(yōu)控制策略，設(shè)計了一個二級倒立擺LQR 控制器。在實驗中，運行
該半實物仿真模型，成功的使倒立擺穩(wěn)定地平衡在“倒立”狀態(tài)。
倒立擺系統(tǒng)是一個典型的高階次、多變量、嚴重不穩(wěn)定和強耦合的非線性系統(tǒng)。該系
統(tǒng)的特點與火箭飛行以及兩足機器人行走具有很大的相似性，因而對其研究具有重大的理論和實踐意義。在控制過程中，它能有效地反映諸如可整定性、魯棒性、隨動性以及跟蹤等許多控制中的關(guān)鍵問題，是檢驗各種理論的理想平臺。
而MATLAB 的應(yīng)用一般多停留在數(shù)學仿真階段，在應(yīng)用線性系統(tǒng)理論設(shè)計控制器時，
需要建立較精確的數(shù)學模型，而目前建模方法有很大局限性，由于現(xiàn)實世界中存在的大量的不確定因素，所以難以對其精確描述。
本文中的直線型二級倒立擺采用的是固高公司的 GT400SV 系列產(chǎn)品。GT-400-SV 是一
個復雜靈活的運動控制器，用戶能夠通過硬件設(shè)置和軟件編程，構(gòu)成滿足自身應(yīng)用需要的控制系統(tǒng)。本文在MATLAB 環(huán)境下設(shè)計出它的半物理實時仿真模型，并成功實現(xiàn)了對倒立擺的控制。
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