1、倒立擺是自然不穩(wěn)定的非線性系統(tǒng),具有多變量、強耦合等特點。其結(jié)構(gòu)簡單、參數(shù)易變,控制效果顯示直觀,是檢驗控制理論正確性及控制器性能的理想實驗平臺。在機器人、航天、軍工及一般工業(yè)過程領(lǐng)域中,倒立擺的控制技術(shù)都具有很大的應(yīng)用價值。
　　本文將仿真分析和半實物仿真實驗結(jié)合起來,利用dSPACE半實物仿真平臺,在線調(diào)整參數(shù),實時監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài),及時測試控制器性能,實現(xiàn)較大量測噪聲環(huán)境下的一階直線倒立擺平衡控制。首先應(yīng)用拉格朗日方程對一階直線

2、倒立擺系統(tǒng)進行數(shù)學(xué)建模,采用模糊控制算法來實現(xiàn)倒立擺平衡控制。為克服傳統(tǒng)模糊控制輸入變量多、推理規(guī)則設(shè)置復(fù)雜等缺點,提出一種單輸入規(guī)則動態(tài)鏈接模糊控制算法(SIRMs),結(jié)合了狀態(tài)反饋控制和模糊控制的優(yōu)點,簡化模糊控制器推理結(jié)構(gòu)。同線性二次型最優(yōu)控制(LQR)相比,魯棒性較強,控制過程平滑。由于實物系統(tǒng)中的擺桿角速度無法直接測量,采取電位器測量倒立擺擺角信號時,擺角信號會伴隨有較大量測噪聲。雖然通過計算可以獲得角速度信號,但會在系統(tǒng)中引