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通过水平移动小车使倒立摆实现平衡是控制领域的典型问题。本文建立了单级到立摆系统的数学模型,利用Matlab对单级倒立摆进行了性能分析。利用Matlab语言设计了PID控制器和LQR最优控制器,建立了倒立摆的仿真控制模型,并完成了仿真控制分析。仿真控制分析中,为便于控制器参数的调整,利用Matlab设计了仿真实验的GUI界面。