一阶直线倒立摆系统的可控性研究(2)

第一章 倒立摆系统

1.1 倒立摆系统的概述

本设计研究的被控对象是一阶直线倒立摆系统，倒立摆系统是一个具有高阶次、多变量、非线性、强耦合等诸多特性的自然不稳定系统，它能有效的反应现实中的很多问题。倒立摆系统的稳摆控制，可以由多种理论和方法实现，状态反馈等多种理论和方法都能以倒立摆系为被控对象来实现证明。

本设计将对一阶直线倒立摆系统进行控制，用来检验线性二次最优控制法所设计出的控制器的正确性、稳定性以及系统的鲁棒性。

1.1.1 倒立摆系统的工作原理

倒立摆系统结构图如图1-1所示。

图1-1 倒立摆系统结构图

倒立摆工作原理图如图1-2所示。

图1-2 倒立摆系统工作原理图

表1-1表示倒立摆系统中各部分装置功能与作用，如下所示[1]。