倒立擺基本原理-資料下載頁
2025-06-29 09:55本頁面
【正文】 控制也可以用多級倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行研究。由于倒立擺系統(tǒng)與雙足機(jī)器人，火箭飛行控制和各類伺服云臺穩(wěn)定有很大相似性，因此對倒立擺控制機(jī)理的研究具有重要的理論和實踐意義。
魯棒控制【6】是自動控制領(lǐng)域 20 世紀(jì)末最重要的研究結(jié)果之一。簡單地說魯棒控制處理的是不確定性對象，這種不確定性包括外部擾動、模型參數(shù)變化未建模動態(tài)(即模型與實際系統(tǒng)差異)、 執(zhí)行器的誤差等等。
魯棒控制算法在倒立擺中的應(yīng)用，盡管這方面的研究工作還沒有充分展開，但從已有的一些研究成果不難推斷出，魯棒控制方法是解決倒立擺這一對象非線性、復(fù)雜性和不確定性的一種工具。魯棒控制的發(fā)展方向是面向不確定性的研究對象，如何將其研究成果與實際應(yīng)用相結(jié)合，解決不確定系統(tǒng)的控制問題，或使已有的控制系統(tǒng)具有更強(qiáng)的魯棒性，這是一項艱巨而復(fù)雜的工作。倒立擺是一個驗證理論的正確性及實際應(yīng)用中的可行性的典型對象。通過將魯棒控制算法應(yīng)用到倒立擺中來驗證魯棒控制算法優(yōu)越性，最終將魯棒算法的實際應(yīng)用更進(jìn)一步。
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倒立擺控制系統(tǒng)是一個復(fù)雜的、不穩(wěn)定的、非線性系統(tǒng)，是進(jìn)行控制理論教學(xué)及開展各種控制實驗的理想實驗平臺。對倒立擺系統(tǒng)的研究能有效的反映控制中的許多典型問題：如非線性問題、魯棒性問題、鎮(zhèn)定問題、隨動問題以及跟蹤問題等。通過對倒立擺的控制，用來檢驗新的控制方法是否有較強(qiáng)的處理非線性和不穩(wěn)定性問題的能力。同時，其控制方法在軍工、航天、機(jī)器人和一般工業(yè)過程領(lǐng)域中都有著廣泛的用途，如機(jī)器人行走過程中的平衡控制、火箭發(fā)射中的垂直度控制和衛(wèi)星飛行中的姿態(tài)控制等。
對倒立擺這樣的一個典型被控對象進(jìn)行研究，無論在理論上和方法上都具有重要意義。不僅由于其級數(shù)增加而產(chǎn)生的控制難度是對人類控制能力的有力挑戰(zhàn)，更重要的是實現(xiàn)其控制穩(wěn)定的過程中不斷發(fā)現(xiàn)新的控制方法，探索新的控制理論，并進(jìn)而將新的控制方法應(yīng)用到更廣泛的受控對象中。各種控制理論和方法都可以在這里得以充分實踐，并且可以促成相互間的有機(jī)結(jié)合
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