倒立擺在matlab的simulink庫下的仿真(留存版)
【正文】 狀態(tài)反饋控制系統(tǒng)的仿真模型，如下圖所示。應(yīng)用上,倒立擺廣泛應(yīng)用于控制理論研究!航空航天控制，機器人、雜技頂桿表演等領(lǐng)域,在自動化領(lǐng)域中具有重要的價值。為了簡單起見，假設(shè)小車和擺僅在一個平面內(nèi)運動，且不考慮摩擦、擺桿的質(zhì)量和空氣阻力。通過仿真發(fā)現(xiàn)，這樣才能保證狀態(tài)觀測器有足夠快的收斂速度，才能夠保證使用狀態(tài)觀測器所觀測到的狀態(tài)與原系統(tǒng)的狀態(tài)充分接近。首先，在MATLAB的Command Window中輸入各個矩陣的值，并且在模型中的積分器中設(shè)置非零初值這里設(shè)置初值為[0 0 0]。設(shè)小車位移為x，則小球中心位置是在水平方向，應(yīng)用牛頓第二定律：在垂直于擺桿方向，應(yīng)用牛頓第二定律：求微分方程得：化簡得線性化：當(dāng)和較小時 ，有和較小時 ，有化簡得選擇狀態(tài)變量小車的位移、小車的速度、小車的角度、小車的角速度分別為u為輸入，y為系統(tǒng)的輸出狀態(tài)圖為 單級倒立擺系統(tǒng)的極點配置1
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