| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 引言 | 第9-15页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 倒立摆系统的国内外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3 倒立摆系统的主要控制方法 | 第11-13页 |
| 1.4 本文主要研究内容及结构 | 第13-15页 |
| 第2章 直线二级倒立摆的工作原理及数学模型 | 第15-26页 |
| 2.1 直线二级倒立摆的结构及工作原理 | 第15-17页 |
| 2.1.1 直线二级倒立摆的结构 | 第15-16页 |
| 2.1.2 直线二级倒立摆系统的工作原理 | 第16-17页 |
| 2.2 二级倒立摆数学模型的建立 | 第17-23页 |
| 2.3 二级倒立摆系统特能分析 | 第23-25页 |
| 2.3.1 稳定性分析 | 第23-24页 |
| 2.3.2 能控性分析 | 第24页 |
| 2.3.3 能观性分析 | 第24-25页 |
| 2.4 LQR控制二级倒立摆存在的问题 | 第25页 |
| 2.5 本章小结 | 第25-26页 |
| 第3章 粒子群算法分析及改进策略 | 第26-40页 |
| 3.1 引言 | 第26页 |
| 3.2 标准粒子群优化算法 | 第26-31页 |
| 3.2.1 标准粒子群算法 | 第26-28页 |
| 3.2.2 标准粒子群优化（SPSO）算法 | 第28-29页 |
| 3.2.3 标准粒子群优化算法的控制参数介绍 | 第29-31页 |
| 3.3 标准粒子群优化算法存在的问题分析 | 第31-32页 |
| 3.4 改进的粒子群优化算法 | 第32-36页 |
| 3.4.1 惯性权值调整方法 | 第32页 |
| 3.4.2 学习因子调整方法 | 第32-33页 |
| 3.4.3 局部最优解的调整方法 | 第33-36页 |
| 3.5 改进粒子群优化算法的性能测试 | 第36-38页 |
| 3.5.1 测试函数的选择 | 第36-37页 |
| 3.5.2 算法性能的评价指标 | 第37-38页 |
| 3.5.3 性能测试实验及结果分析 | 第38页 |
| 3.6 本章小结 | 第38-40页 |
| 第4章 ISPSO算法在二阶倒立摆系统中的应用 | 第40-48页 |
| 4.1 LQR二阶倒立摆控制器 | 第40-41页 |
| 4.2 基于改进粒子群优化算法的LQR控制器 | 第41-43页 |
| 4.2.1 LQR控制器中的加权矩阵的确立 | 第41-42页 |
| 4.2.2 改进粒子群优化算法优化LQR控制器 | 第42-43页 |
| 4.2.3 改进粒子群优化算法求解过程 | 第43页 |
| 4.3 基于改进粒子群优化算法对LQR控制器的仿真实验 | 第43-47页 |
| 4.4 本章小结 | 第47-48页 |
| 第5章 倒立摆实验平台搭建 | 第48-60页 |
| 5.1 系统硬件设计 | 第48-49页 |
| 5.2 系统硬件模块 | 第49-53页 |
| 5.2.1 决策模块 | 第49页 |
| 5.2.2 驱动模块 | 第49-51页 |
| 5.2.3 反馈模块 | 第51页 |
| 5.2.4 串口通讯模块 | 第51-52页 |
| 5.2.5 数据采集及滤波模块 | 第52页 |
| 5.2.6 PWM输出模块 | 第52-53页 |
| 5.3 DSP软件平台简介 | 第53页 |
| 5.3.1 编程语言 | 第53页 |
| 5.3.2 编译环境介绍 | 第53页 |
| 5.4 系统软件设计 | 第53-59页 |
| 5.4.1 系统总体软件设计 | 第53-54页 |
| 5.4.2 LQR算模块 | 第54-55页 |
| 5.4.3 主控模块软件设计 | 第55-56页 |
| 5.4.4 驱动模块软件设计 | 第56-57页 |
| 5.4.5 反馈模块软件设计 | 第57-58页 |
| 5.4.6 串口通信模块软件设计 | 第58页 |
| 5.4.7 数字采集及滤波模块软件设计 | 第58-59页 |
| 5.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第6章 总结与展望 | 第60-62页 |
| 6.1 本文总结 | 第60页 |
| 6.2 展望 | 第60-62页 |
| 参考文献 | 第62-65页 |
| 致谢 | 第65-66页 |
| 研究生期间获得的成果 | 第66页 |