基于視頻采集的旋轉(zhuǎn)倒立擺Terminal滑?？刂蒲芯?pdf

1、倒立擺系統(tǒng)作為典型的被控對象,它是一個非線性、高階次、快速、變量多、不穩(wěn)定的被控系統(tǒng)。其通常是在控制理論發(fā)展過程中用來檢驗新興控制理論的正確性,還可以驗證在社會生產(chǎn)和社會生活中的可行性。實際中,選取一個恰當?shù)目刂品椒☉玫降沽[系統(tǒng)中,看此方法能否使系統(tǒng)穩(wěn)定,檢驗選取的控制方法對被控對象非線性、不穩(wěn)定性和快速性的處理效果。通過對倒立擺系統(tǒng)的研究,不僅僅能夠解決可鎮(zhèn)定性、魯棒性、跟蹤性能等系統(tǒng)性能問題,而且還能涉及到力學,電學和數(shù)學這些基

2、礎學科。因此,倒立擺的控制問題成為具有極大挑戰(zhàn)性和普遍性的課題,受到世界各國控制領域?qū)＜覍W者的重視。另外,傳統(tǒng)倒立擺均是采用電位器來得到擺桿的角度信息,也很少有人對這方面進行其他深入地研究。鑒于此,本文通過對前人所做工作的總結(jié),并利用攝像頭采集倒立擺擺桿角度信息,進行了下面的研究:
　　本文對旋轉(zhuǎn)倒立擺系統(tǒng)進行了深入的理論與實驗研究。根據(jù)倒立擺系統(tǒng)的工作原理利用Lagrange方程理論建立了數(shù)學模型,并在平衡點附近進行了線性化。然

3、后給出了倒立擺系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述,并利用現(xiàn)代控制理論對其進行了穩(wěn)定性、能控性以及能觀性的分析。本文對該系統(tǒng)進行了基于終端滑?？刂频难芯?。通過設計合理的切換面函數(shù)和終端滑?？刂破鲗崿F(xiàn)了對倒立擺的穩(wěn)擺控制,并對倒立擺系統(tǒng)基于終端滑?？刂频姆€(wěn)擺控制進行了仿真,實驗結(jié)果表明采用終端滑?？刂频挠行?。本文還采取了適當?shù)拇胧┯脕硐魅醵墩?仿真結(jié)果表明抖振現(xiàn)象得到明顯削弱。本文還研究了用OV7620數(shù)字攝像頭替代電位器以獲取擺桿角度信息。詳細研究了O