倒立摆建模(共17页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上 1.一阶倒立摆建模在忽略了空气流动阻力，以及各种摩擦之后，可将倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统，如下图所示，其中： M：小车质量 m：为摆杆质量 J：为摆杆惯量 F：加在小车上的力 x：小车位置 ：摆杆与垂直向上方向的夹角 l ：摆杆转动轴心到杆质心的长度 根据牛顿运动定律以及刚体运动规律，可知：（1） 摆杆绕其重心的转动方程为 （2） 摆杆重心的运动方程为得（3）小车水平方向上的运动为联列上述4个方程，可以得出一阶倒立精确气模型：式中J为摆杆的转动惯量：若只考虑在其工作点附近0=0附近（）的细微变化，则可以近似认为： 2.2 模型建立及封装1、建立以下模型： 图2 模型验证原理图 2、 由状态方程可求得：Fcn:(4/3*u1+4/3*m