基于DSP的倒立擺控制系統(tǒng)研究.pdf

1、倒立擺控制是一個(gè)經(jīng)典的控制平衡問題.作為一個(gè)自然不穩(wěn)定系統(tǒng),倒立擺一直被用作實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的控制設(shè)備.對(duì)于倒立擺的穩(wěn)定控制相當(dāng)困難,對(duì)控制領(lǐng)域的研究者來說是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的難題.該論文的主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)和建造一個(gè)基于數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來控制倒立擺的平衡.論文中用到的控制理論主要是線性控制理論和反饋控制理論.該論文首先闡述了倒立擺系統(tǒng)控制的研究發(fā)展過程和現(xiàn)狀;隨后詳細(xì)介紹了一級(jí)和二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模過程,并用M

2、ATLAB對(duì)倒立擺的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了仿真.然后研究了倒立擺系統(tǒng)的各種控制策略,以MATLAB和SIMULINK為基礎(chǔ),做了大量的仿真研究工作,比較了各種控制方法的效果.并基于Lyapunov的二次型穩(wěn)定理論,提出了一種新的控制方案,以實(shí)現(xiàn)倒立擺的大范圍穩(wěn)定.該論文還設(shè)計(jì)了基于DSP的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng).詳細(xì)介紹了DSP硬件電路設(shè)計(jì)和外圍電路設(shè)計(jì),用C和匯編語言編寫了系統(tǒng)的控制軟件,并進(jìn)行了軟硬件聯(lián)合調(diào)試.最后,對(duì)該論文進(jìn)行了總結(jié),對(duì)下一步要進(jìn)