基于dSPACE仿真平台的一阶直线倒立摆控制研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第8-17页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第8-10页 |
| 1.1.1 倒立摆控制研究的背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.1.2 系统信号检测与估计 | 第9-10页 |
| 1.1.3 半实物仿真技术 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-16页 |
| 1.2.1 倒立摆控制方法 | 第11-12页 |
| 1.2.2 滤波估计方法 | 第12-14页 |
| 1.2.3 dSPACE 半实物仿真技术 | 第14-16页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 一阶倒立摆系统建模与分析 | 第17-25页 |
| 2.1 一阶直线倒立摆数学模型的建立 | 第17-21页 |
| 2.1.1 拉格朗日方程方法建立数学模型 | 第18-20页 |
| 2.1.2 模型线性化处理 | 第20-21页 |
| 2.2 系统能控性分析 | 第21-22页 |
| 2.3 仿真模型验证 | 第22-23页 |
| 2.4 电位器实际摆角检测信号分析 | 第23-24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 一阶直线倒立摆控制系统 | 第25-46页 |
| 3.1 状态反馈控制简介 | 第25-29页 |
| 3.1.1 倒立摆系统的 LQR 最优控制 | 第25-27页 |
| 3.1.2 LQR 控制器仿真实验 | 第27-28页 |
| 3.1.3 LQR 控制器鲁棒性分析 | 第28-29页 |
| 3.2 一阶直线倒立摆 SIRMS 模糊控制 | 第29-35页 |
| 3.2.1 模糊控制原理 | 第29-30页 |
| 3.2.2 SIRMs 模糊控制器 | 第30-33页 |
| 3.2.3 SIRMs 控制器仿真分析 | 第33-35页 |
| 3.2.4 SIRMs 控制器鲁棒性分析 | 第35页 |
| 3.3 状态滤波估计算法 | 第35-43页 |
| 3.3.1 摆角角速度信号分析 | 第36-37页 |
| 3.3.2 卡尔曼滤波器原理 | 第37-40页 |
| 3.3.3 扩展卡尔曼(EKF) | 第40-42页 |
| 3.3.4 倒立摆系统中的卡尔曼滤波器 | 第42-43页 |
| 3.4 控制系统仿真 | 第43-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第4章 半实物仿真硬件系统 | 第46-58页 |
| 4.1 dSPACE 实时半实物仿真平台 | 第46-50页 |
| 4.1.1 dSPACE 仿真平台简介 | 第46-47页 |
| 4.1.2 dSPACE 平台硬件体系 | 第47-50页 |
| 4.2 一阶直线倒立摆实物装置 | 第50-56页 |
| 4.2.1 实物装置结构 | 第50-53页 |
| 4.2.2 电位器摆角检测 | 第53-54页 |
| 4.2.3 辅助电路 | 第54-56页 |
| 4.3 半实物仿真实验流程 | 第56-57页 |
| 4.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 第5章 半实物仿真实验 | 第58-66页 |
| 5.1 系统仿真程序 | 第58-59页 |
| 5.2 实际系统控制器调试 | 第59-63页 |
| 5.2.1 优化整定控制器参数 | 第60-62页 |
| 5.2.2 实际系统控制器性能测试 | 第62-63页 |
| 5.3 电位器检测平衡控制实验 | 第63-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 结论 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-71页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第71-73页 |
| 致谢 | 第73页 |
