倒立摆系统研究目的意义及国内外研究现状内容摘要:

要的工程背景。 如机器人的站立与行走类似双倒立摆系统:火箭等飞行器的飞行过程中,其姿态的调整类似与倒立摆的平衡,等等。 由于倒立摆系统与双足机器人,火箭飞行控制有很大类似性,因此对倒立摆机理的研究具有重要的理论和实践意义 、 2 倒立摆系统国内外研究情况及其控制方法 自从倒立摆产生以后。 国内外的专家学者就不断对它进行研究。 其研究主要集中在以下两个方面: 倒立摆系统的稳定控制的研究 倒立摆系统的自起摆控制研究 就这两方面而言。 从目前的研究情况来看。 大 部分研究成果又都集中在第一方面也就是倒立摆系统的稳定控制的研究、 早在上个世纪五六十年代。 国外就开始了倒立摆的研究。 我国学者也从 80年代初开始倒立摆系统的研究。 1966 年 Schaefer 和 cannon 就应用 bangbang控制理论。 将一个曲轴稳定与倒置位置,实现了单级倒立摆的稳定控制。 在 60年代后期。 作为一个典型的不稳定,非线性和快速性系统的控制能力,收到世界各国许多科学家的重视。 寻找不同的控制方法实现对倒立摆的控制,目前。 倒立摆的控制方法有以下几类 : 将倒立摆系统的非线性模型就 行近似线性化处理获得系统在平衡点附近的线性化模型。 然后再利用各种线性系统控制器设计方法得到期望的控制器。 比如1976 年 Mori etc 发表的研究论文。 首先把倒立摆系统在平衡点附近线性化利用状态空间方法设计出比例微分控制器。 1980 年, Furuta 等人基于线性化方法,实现了二级倒立摆的控制。 1984 年。 Furuta 等人首先实现双电机三级倒立摆实物控制。 1984 年, wates 研究了 LQR 方法,这种方法对一,二级倒立摆(线性化误差小,模型较简单)控制时可以解决常规倒。
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