| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-22页 |
| ·课题研究背景和意义 | 第12-14页 |
| ·倒立摆概述 | 第12页 |
| ·课题研究的意义 | 第12-14页 |
| ·现状及发展 | 第14-21页 |
| ·倒立摆系统的平衡控制研究 | 第14-17页 |
| ·倒立摆的起摆控制研究 | 第17-18页 |
| ·倒立摆的分类 | 第18-21页 |
| ·研究内容 | 第21-22页 |
| 第二章 直线倒立摆力学模型的建立 | 第22-34页 |
| ·概述 | 第22-23页 |
| ·达朗贝尔原理 | 第23-24页 |
| ·用达朗贝尔原理研究质点问题 | 第23-24页 |
| ·用达朗贝尔原理研究质点系问题 | 第24页 |
| ·直线倒立摆运动微分方程的推导 | 第24-28页 |
| ·直线一级倒立摆运动微分方程的推导 | 第25-28页 |
| ·直线一级倒立摆的运动微分方程 | 第28页 |
| ·直线二级倒立摆的运动微分方程 | 第28-32页 |
| ·本章小结 | 第32-34页 |
| 第三章 直线一级倒立摆的控制算法与仿真 | 第34-52页 |
| ·概述 | 第34页 |
| ·动态设计变量优化算法原理 | 第34-35页 |
| ·动态设计变量优化算法确定开环控制律 | 第35-38页 |
| ·动态设计变量优化问题的构建 | 第35-36页 |
| ·目标函数动态形成过程 | 第36页 |
| ·梯度函数形成过程 | 第36页 |
| ·采用动态设计变量优化算法的程序步骤 | 第36-38页 |
| ·直线一级倒立摆摆起和平衡控制过程的优化计算与仿真 | 第38-46页 |
| ·控制量离散序列 | 第38-39页 |
| ·直线一级倒立摆的状态方程 | 第39-40页 |
| ·摆起控制量的算法 | 第40页 |
| ·系统参数及初始条件 | 第40页 |
| ·摆起控制仿真 | 第40-43页 |
| ·平衡控制仿真 | 第43-46页 |
| ·直线一级倒立摆稳定性分析 | 第46-51页 |
| ·状态方程和输出方程 | 第47-50页 |
| ·可控性和可观性判别 | 第50-51页 |
| ·动态设计变量控制律优化算法与其他计算方法的比较 | 第51页 |
| ·本章小结 | 第51-52页 |
| 第四章 直线二级倒立摆的控制算法和仿真 | 第52-68页 |
| ·引言 | 第52页 |
| ·直线二级倒立摆摆起过程的优化计算与仿真 | 第52-58页 |
| ·直线二级倒立摆的状态方程 | 第52-54页 |
| ·摆起控制量的算法 | 第54页 |
| ·摆起程序优化过程 | 第54页 |
| ·系统参数及初始条件 | 第54页 |
| ·仿真结果 | 第54-58页 |
| ·直线二级倒立摆平衡控制的研究 | 第58-60页 |
| ·非线性倒立摆系统平衡点反馈控制参数的优化计算 | 第58页 |
| ·确定状态反馈参数优化问题的建立 | 第58-59页 |
| ·确定状态反馈参数的目标函数的动态形成过程 | 第59页 |
| ·优化计算中梯度函数的获得 | 第59页 |
| ·确定平衡点反馈参数的程序段与框图 | 第59-60页 |
| ·平衡状态反馈参数的优化计算 | 第60-62页 |
| ·直线二级倒立摆的力学模型 | 第60页 |
| ·系统参数及初始条件 | 第60-61页 |
| ·反馈参数计算结果 | 第61-62页 |
| ·直线二级倒立摆平衡控制仿真 | 第62-66页 |
| ·直线二级倒立摆的微分方程与状态方程 | 第62-63页 |
| ·系统参数与初始条件 | 第63页 |
| ·仿真结果 | 第63-66页 |
| ·本章小结 | 第66-68页 |
| 第五章 直线一级倒立摆控制实验 | 第68-82页 |
| ·引言 | 第68页 |
| ·直线一级倒立摆系统组成和工作过程 | 第68-69页 |
| ·直线一级倒立摆系统组成 | 第68-69页 |
| ·直线一级倒立摆的工作过程 | 第69页 |
| ·结构设计与制作 | 第69-71页 |
| ·运动平台 | 第70-71页 |
| ·传动机构 | 第71页 |
| ·底座 | 第71页 |
| ·基于单片机的控制系统 | 第71-76页 |
| ·单片机 | 第72-73页 |
| ·单片机控制系统主要组成 | 第73-76页 |
| ·增量式光电编码器 | 第76-77页 |
| ·步进电机及其驱动控制器 | 第77-79页 |
| ·步进电机原理 | 第77页 |
| ·步进电机的选择 | 第77-78页 |
| ·应用中的注意事项 | 第78页 |
| ·本文步进电机及其驱动控制器特点 | 第78-79页 |
| ·简易直线一级倒立摆实验 | 第79-80页 |
| ·本章小结 | 第80-82页 |
| 第六章 结论 | 第82-84页 |
| ·结论 | 第82页 |
| ·展望 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-88页 |
| 附录1 单片机系统电路设计 | 第88-90页 |
| 作者简介 | 第90页 |
| 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第90-92页 |
| 致谢 | 第92页 |