脉冲检测技术在倒立摆系统中的应用

摘要：

倒立摆控制系统对外部干扰信号非常敏感，并且对状态反馈量的精确度要求较高。为了提高系统反馈量的精确度，设计了一种采集以及统计旋转光电编码器脉冲信号的方案。该设计方案以STM32为核心，并设计了二阶低通滤波器、脉冲整形电路以及其他辅助电路。在实验中，分别测试了不同转速下光电编码器输出的脉冲信号。实验结果表明，该方案有效地解决了脉冲高频干扰、波形边缘振荡以及脉冲畸形的问题。此外，通过拉格朗日建模法建立了一级倒立摆的数学模型，并设计了基于此数学模型的倒立摆LQR控制器。最后，在实物系统中观察了摆杆角度实时变化曲线，间接验证了该脉冲信号采集方案的有效性。

关键词：倒立摆、光电编码器、脉冲信号、STM32、脉冲畸形

分类号：TN78(基本电子电路)

在线出版日期：2015-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：70-76