基于Kalman滤波与滑模控制的倒立摆控制器设计

• 作者: 韩治国 许锦 陈能祥
• 来源期刊: 实验室研究与探索
• 关键词: 直线一级倒立摆 Kalman滤波 滑模控制 Matlab仿真
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 仪器设备研制与开发|R & D of Instruments and Apparatus
• 页码范围: 101-105
• 页数: 5页
• 分类号: TP273
• 语种: 中文
• DOI: 10.19927/j.cnki.syyt.2021.06.021

摘要

针对直线一级倒立摆控制器设计中存在的测量噪声与系统状态不完全可测的问题,基于连续时间Kalman滤波与滑模变结构控制理论设计了控制器.在直线一级倒立摆数学模型建立的基础上,基于连续时间Kalman滤波理论实现对系统全部状态信息的有效估计,同时降低测量噪声对系统状态的影响.随后,根据估计的系统状态信息,基于滑模变结构控制理论进行了控制器设计,并对所设计的控制器进行了稳定性分析.最后,采用Matlab语言设计控制程序,对所设计的控制器进行仿真与实验验证.仿真与实验结果验证了所设计的控制器具有较好的可行性与有效性.