一级倒立摆物理建模、传递函数和状态方程的推导(共5页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上一级倒立摆物理建模和传递函数的推导设定：M 小车质量m 摆杆质量b 小车摩擦系数l 摆杆转动轴心到杆质心的长度I 摆杆惯量F 加在小车上的力x 车位置 摆杆与垂直向上方向的夹角l摆杆xF小 车导轨图 1 直线一级倒立摆模型 摆杆与垂直向下方向的夹角（考虑到摆杆初始位置为竖直向下）vPPNFb=fNmg图 2 小车及摆杆受力分析IN图1、2是系统中小车和摆杆的受力分析图。其中，N 和P 为小车与摆杆相互作用。分析小车水平方向所受的合力，可以得到以下方程： (1)由摆杆水平方向的受力进行分析可以得到下面等式： (2)即： (3)把这个等式代入式(3)中，就得到系统的第