倒立摆小车控制(共17页).docx

仲恺农业工程学院课程设计报告电机拖动与运动控制综合设计院 系：自动化学院题 目：倒立摆小车控制班 级：工业自动化131姓 名：廖声雄学 号：201321714116时 间：2016.10.10-2016.10.15指导老师：付根平一、实验目的：1、设计基于状态观测器的状态反馈控制系统。2、学习设计小车单级倒立摆系统，并用simulink仿真。3、使用M语言设计出单级倒立摆动画程序。二、实验任务三、实验设计1.倒立摆的模型摆杆长度为 L，质量为 m 的单级倒立摆(摆杆的质心在杆的中心处)，小车的质量为 M。在水平方向施加控制力 u，相对参考系产生位移为 y。为了简化问题并且保其实质不变，忽略执行电机的惯性以及摆轴、轮轴、轮与接触面之间的摩擦力及风力。如下图所示： 摆杆质心坐标为：在 y 轴方向上应用牛顿第二定律得到以下方程：而代入（1）式，化简为：