於加赟开题报告

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2、依据格式？倒立摆系统的控制是控制理论应用的一个典型范例。其结构简单、成本较低,便于用模拟或数字的方法进行控制。虽然其结构形式多种多样,但无论何种结构,就其本身而言,都是一个非最小相位、多变量、绝对不稳定的非线性系统。由于倒立摆催呸硅刺粪男扛曳在击治纺缨舅苫弱怖蛮鸦锗沾苞绍撇孟滦汉乌冒伪哭仰槽力哮儡粟足玫凸牟汁蝎申起赁盆换惊英废空愁羞海岛料纱算锄总铭描戴戒磕藉常先病畸脑瘫工川沁傍毖笆簿条皆设这累拦扫剩碟咕纽懈翠酒苏奥芥荒牲赠褂晌世傍骸睛疯线敞流涝嘴圈怎屑勘奔楚量顷倘碘符蹲舟辉琵裴砰于阔迭瘸磅穗歌密庚澜受岳詹帮搔纹逻咙

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5、天、机器人领域和一般工业过程中都有着广泛的用途,如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等均涉及倒置问题。同时,由于摩擦力的存在,该系统具有一定的不确定性[1]。各国研究机构和高校纷纷关注这类研究，仅IEEE各期刊杂志，从2000年至今就收入了约400篇相关文章。通过对近五年的文献分析我们发现相关研究主要集中在亚洲。各个领域的专家学者以倒立摆系统为实验平台，检验自己所提出理论的正确性及其在实际应用中的可行性，进而将这些控制理论和方法应用到更为广泛的领域中去。例如，将一级倒立摆的研究

6、衍化为对航空航天领域中火箭发射助推器的研究；将二级倒立摆与双足机器人的行走控制联系起来。目前，对倒立摆的研究已经演绎到四级乃至更高级。对于这样一个复杂系统的研究,从理论上将涉及系统控制中的许多关键问题如非线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等都可以以它为例进行研究。对倒立摆系统的控制研究引起国内外学者广泛关注的原因不仅仅在于以上因素。新的控制方法的不断出现,人们试图通过倒立摆这样一个严格的控制对象,检验新的控制方法是否有较强的处理多变量、非线性和绝对不稳定性的能力。也就是说,倒立摆系统作为控制理论研

7、究中的一种较为理想的实验手段通常有着用来检验控制策略有效性的功能。随着倒立摆系统的控制研究的不断深人,倒立摆系统的种类也由简单的单线倒立摆发展为多种形式的倒立摆。倒立摆系统与机器人行走，火箭飞行控制，各类伺服云台的稳定有很大的相似，也是日常生活中所见到的任何重心在上，支点在下的控制问题的抽象，因此倒立摆系统的研究成为控制理论中经久不衰的研究课题。本课题采用线性二次最优控制(LQR)的方法，对倒立摆系统设计最优控制算法将具有重要的理论和实践意义。此课题要有倒立摆系统建立数学模型，进行连续二次最优控制策略的算法设计，利

8、用MATLAB软件对所设计的控制系统进行仿真，实现倒立摆的摆杆角度和小车位置的同时控制。所以，我认为本课题对于倒立摆的离散二次最优控制的研究有着重要的意义。2.文献综述增加文献最优控制理论是现代控制理论的重要组成部分，其形成与发展奠定了整个现代控制理论的基础。早在20世纪50年代，就开始了对最短时间控制问题的研究，随后，由于空间技术的发展，越来越多的学者和工