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倒立摆是智能控制的理想对象.使用拉格朗日方程建立三级倒立摆系统的非线性数学模型,在平衡点处对其线性化.利用LQR(Linear Quadratic Regulator)最优控制理论,导出控制规律.通过对三级倒立摆一系列稳定摆动和加扰实验仿真曲线的分析,明确了加权矩阵Q中各权系数对系统稳定性控制的重要性,由此来优化权系数的选择.实验表明,系统显示出较好的鲁棒性和动态性能.