電液伺服倒立擺的仿真研究.pdf

1、倒立擺是一個多變量、非線性、反應(yīng)快速、自然不穩(wěn)定的系統(tǒng)，研究倒立擺系統(tǒng)在理論上和實際應(yīng)用上均有深刻的意義。本文采用電液伺服系統(tǒng)替代常用的機電伺服系統(tǒng)（電機）來驅(qū)動倒立擺裝置，并且以一級電液伺服倒立擺為研究對象來探討這種控制實驗平臺的可行性。
　　本文首先建立和分析一級電液伺服倒立擺的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并對系統(tǒng)進行線性化，采用經(jīng)典PID控制、雙閉環(huán)PID控制、LQR控制方法對系統(tǒng)的控制器進行設(shè)計。利用Matlab/Simulink分別建

2、立3種控制器的系統(tǒng)模型進行仿真，分析各自的特點。因為電液伺服倒立擺是一個非線性、強耦合、不穩(wěn)定的系統(tǒng)，以上三種方法是建立在電液伺服倒立擺系統(tǒng)線性化的基礎(chǔ)上的，在Matlab/Simulink環(huán)境下對系統(tǒng)進行建模仿真，這樣的控制器在現(xiàn)實應(yīng)用中有很大的局限性。為了能夠建立更切實的電液伺服模型，本文采用液壓半實物仿真軟件AMESim建立系統(tǒng)的液壓部分，使用Matlab/Simulink建立倒立擺的非線性模型，應(yīng)用模糊控制理論和迭代學(xué)習(xí)控制理論