| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-23页 |
| 1.1 倒立摆的研究背景 | 第12页 |
| 1.2 倒立摆的研究意义 | 第12-13页 |
| 1.3 倒立摆的分类 | 第13-14页 |
| 1.4 国内外对倒立摆系统的研究现状 | 第14-17页 |
| 1.5 PID控制算法及其研究现状 | 第17-21页 |
| 1.5.1 PID控制的分类 | 第17-18页 |
| 1.5.2 数字PID控制的几种结构变形 | 第18-19页 |
| 1.5.3 PID控制器参数的整定方法 | 第19-20页 |
| 1.5.4 PID控制算法的研究现状 | 第20-21页 |
| 1.6 课题来源和本文的组织结构 | 第21-23页 |
| 第二章 环形倒立摆系统的模型建立与控制 | 第23-38页 |
| 2.1 预备知识：拉格朗日方程 | 第23-24页 |
| 2.2 环形倒立摆系统的数学模型 | 第24-28页 |
| 2.3 系统性能分析 | 第28-30页 |
| 2.3.1 各性能判据 | 第28-29页 |
| 2.3.2 MATLAB仿真实验及结果 | 第29-30页 |
| 2.4 环形倒立摆的两种常用控制方法 | 第30-37页 |
| 2.4.1 LQR控制 | 第30-34页 |
| 2.4.2 PID控制 | 第34-37页 |
| 2.5 两种控制方法的比较 | 第37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 环形倒立摆系统的PSO-PID控制 | 第38-48页 |
| 3.1 粒子群算法的来源与背景 | 第38-42页 |
| 3.1.1 粒子群优化算法的原理 | 第39-40页 |
| 3.1.2 粒子群算法程序 | 第40页 |
| 3.1.3 粒子群算法的参数及其改进 | 第40-42页 |
| 3.2 PSO-PID控制器设计 | 第42-44页 |
| 3.2.1 基于粒子群(PSO)的PID控制器参数整定 | 第42-43页 |
| 3.2.2 MATLAB仿真实验 | 第43-44页 |
| 3.3 改进积分项和比例项的PSO-PID控制 | 第44-45页 |
| 3.3.1 改进积分项的PID控制 | 第44-45页 |
| 3.3.2 加入比例系数的变速积分PID控制 | 第45页 |
| 3.4 MATLAB仿真实验及结果分析 | 第45-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 总结与展望 | 第48-50页 |
| 参考文献 | 第50-55页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第55-57页 |
| 致谢 | 第57页 |