一阶直线倒立摆控制器MBD设计方法研究

摘要：

倒立摆是控制领域检验各种控制策略有效性的典型控制对象.通过可视化仿真设计控制算法并部署于嵌入式电路板从而实现倒立摆控制是很值得研究的问题.提出了一种基于模型设计(MBD)方法用于一阶直线倒立摆控制器的快速开发.首先建立与真实倒立摆机械结构物理特性一致的多体动力学simscape可视化模型;其次在Simulink统一仿真环境下设计开发基于卡尔曼滤波的LQR控制算法,联合两者进行了可视化动态控制仿真;最后利用Embedded Coder自动生成了高效率嵌入式控制C代码,通过软件多线程代码集成并部署到嵌入式控制电路板中实现了倒立摆控制器的快速开发.最终通过实际控制实验,验证了利用上述方法进行控制器设计开发的有效性和便捷性.

关键词：基于模型设计、可视化仿真、倒立摆、卡尔曼滤波

所属期刊栏目：39

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金51579242

在线出版日期：2022-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：293-297,330