一级倒立摆变结构控制稳定性研究

一级倒立摆变结构控制稳定性研究 摘 要：倒立摆系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合和快速运动的高阶不稳定系统，它是检验各种新型控制理论和方法有效性的典型装置。变结构控制作为一种控制系统的综合方法, 无论对于线性还是非线性系统均有普遍的适用性。变结构控制对系统参数摄动及外部扰动具有较强的鲁棒性, 且具有实时性强和响应快速的优点。 本文研究了一级倒立摆的变结构控制稳定性。首先阐述了倒立摆系统控制的研究发展过程和现状，接着介绍了倒立摆系统的结构并详细推导了一级倒立摆的数学模型。本文用李雅普诺夫稳定性原理设计了变结构控制器，通过比较和仿真，验证了所设计的控制器的稳定性。