倒立擺的魯棒LQR最優(yōu)控制.pdf

1、倒立擺系統(tǒng)是一種常見(jiàn)的控制理論中的實(shí)驗(yàn)裝置。其具有非線性、多變量、高階次和不穩(wěn)定等特點(diǎn)，能夠有效地反映魯棒性、隨動(dòng)性、跟蹤性能以及可鎮(zhèn)定性等大量控制理論方面的關(guān)鍵問(wèn)題，通過(guò)倒立擺來(lái)驗(yàn)證一些控制理論的正確性和在實(shí)際運(yùn)用中的可行性成為控制領(lǐng)域研究人員普遍使用的方法。所以，倒立擺控制方法的研究成果在控制理論方面和航天航空應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
　　在本文中研究了三種不同的一級(jí)和二級(jí)倒立擺控制方法，即標(biāo)準(zhǔn)LQR控制、魯棒LQR控制和H

2、∞魯棒LQR控制，為了比較不同的不確定性的魯棒性和倒立擺系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明，在小車(chē)或擺桿的質(zhì)量不確定性存在時(shí)，魯棒LQR控制方法比標(biāo)準(zhǔn)LQR控制方法具有更好的魯棒性和魯棒穩(wěn)定性。同時(shí)，在存在對(duì)擺桿或小車(chē)的外部擾動(dòng)時(shí)，H∞魯棒LQR控制方法比魯棒LQR控制方法具有更好的抗干擾能力。
　　本文的主要貢獻(xiàn)如下:基于H∞魯棒LQR控制方法，最小能量H∞魯棒LQR控制方法（MEHR）被提出:不僅保證了系統(tǒng)的魯棒性和魯棒穩(wěn)定性，而