现代控制理论大作业-单级旋转倒立摆建模与分析9页.docx

现代控制理论大作业单级旋转倒立摆建模与分析 姓名： 学号： 专业： 2012年2月1.模型结构示意图：2.目的及意义： 为了使旋转倒立摆的旋臂与摆杆始终保持在垂直姿态, 通过对单级旋转倒立摆系统结构和动力学分析, 建立了合理的状态空间模型并进行了线性化处理。 直线型的小车驱动式倒立摆的传动装置较多, 传动装置的故障或误差常常会导致实验的失败. 旋转倒立摆将摆杆安装在与电机转轴相连的水平旋转臂上, 通过电机带动旋转臂在水平面转动, 从而控制摆杆使之倒立, 摆杆可以在垂直平面内旋转. 和直线型倒立摆相比, 旋转倒立摆将对摆杆的平动控制改为旋转控制, 增加了控制难度。3.系统受力分析：,为旋臂和摆杆与垂直线的夹角，以顺时针方向为正；为旋转质量和摆杆质量；R旋臂长度；摆杆长度；旋臂质心到转轴距离；摆杆质心到转轴距离3.系统建模以摆杆为研究对象在坐标系中有：为旋臂对摆杆的力矩以悬臂为研究对象在坐标系中有：为摆杆对悬臂的力矩