| 摘要 | 第2-3页 |
| abstract | 第3页 |
| 第一章 绪论 | 第6-12页 |
| 1.1 倒立摆的研究背景与意义 | 第6页 |
| 1.2 倒立摆系统概述 | 第6-10页 |
| 1.2.1 倒立摆系统的组成 | 第6-7页 |
| 1.2.2 倒立摆的分类 | 第7-8页 |
| 1.2.3 倒立摆系统的工作原理 | 第8页 |
| 1.2.4 倒立摆的控制方法 | 第8-10页 |
| 1.3 本文研究内容及安排 | 第10-12页 |
| 第二章 数学模型的建立 | 第12-20页 |
| 2.1 建模概述 | 第12页 |
| 2.2 二级倒立摆数学模型的建立 | 第12-18页 |
| 2.3 数学模型的搭建 | 第18-19页 |
| 2.4 本节的主要内容 | 第19-20页 |
| 第三章 系统性能分析 | 第20-22页 |
| 3.1 倒立摆系统稳定性的分析 | 第20页 |
| 3.2 能控性、能观性分析 | 第20-21页 |
| 3.3 本节研究内容 | 第21-22页 |
| 第四章 倒立摆控制器的设计与仿真 | 第22-42页 |
| 4.1 PID控制 | 第22-24页 |
| 4.1.1 PID控制器简介 | 第22-23页 |
| 4.1.2 二级倒立摆PID控制的仿真 | 第23-24页 |
| 4.2 基于状态观测器的状态反馈控制 | 第24-28页 |
| 4.2.1 基于观测器的状态反馈控制器简介 | 第24-26页 |
| 4.2.2 二级倒立摆状态反馈控制的仿真 | 第26-28页 |
| 4.3 线性二次型最优控制 | 第28-31页 |
| 4.3.1 线性二次型最优控制器简介 | 第28页 |
| 4.3.2 倒立摆LQR控制实验仿真 | 第28-31页 |
| 4.4 基于卡尔曼滤波的LQR控制 | 第31-34页 |
| 4.4.1 基于卡尔曼滤波的LQR控制简介 | 第31-32页 |
| 4.4.2 二级倒立摆卡尔曼滤波器的LQR控制器仿真 | 第32-34页 |
| 4.5 模糊控制 | 第34-40页 |
| 4.5.1 模糊控制简介 | 第34-38页 |
| 4.5.2 二级倒立摆模糊控制仿真 | 第38-40页 |
| 4.6 控制方法的对比分析 | 第40-41页 |
| 4.7 本节内容 | 第41-42页 |
| 第五章 直线一级倒立摆实物控制 | 第42-50页 |
| 5.1 直线一级倒立摆原理分析 | 第42页 |
| 5.2 直线一级倒立摆受力分析 | 第42-43页 |
| 5.3 直线一级倒立摆电路设计 | 第43-48页 |
| 5.3.1 单片机最小系统 | 第44-45页 |
| 5.3.2 倾角传感器电路 | 第45-46页 |
| 5.3.3 速度传感器电路 | 第46-47页 |
| 5.3.4 电机驱动电路 | 第47-48页 |
| 5.3.5 电源 | 第48页 |
| 5.4 软件环境介绍 | 第48-49页 |
| 5.5 本节内容 | 第49-50页 |
| 第六章 结论与展望 | 第50-52页 |
| 参考文献 | 第52-54页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第54-56页 |
| 致谢 | 第56-57页 |