单级旋转倒立摆系统辨识与随动稳定控制方法研究

• 作者: 周金阳 刘妙 雷昱 西北机电工程研究所
• 来源期刊: 火炮发射与控制学报
• 学科: 工学
• 关键词: 单级旋转倒立摆 系统辨识 线性二次型 随动稳定控制 数值仿真
• 年，卷（期）: 2024,（2）
• 页码范围: 70-75,81
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19323/j.issn.1673-6524.202303004

摘要

针对单级旋转倒立摆系统参数辨识和随动稳定控制问题，首先建立倒立摆在不受外力控制，摆杆自然下垂的顺摆模型，基于顺摆模型采用快速傅里叶变换方法对系统参数进行辨识；然后推导顺摆模型与倒摆模型之间的关系，进一步得到倒立摆的倒摆模型；根据辨识出的倒摆模型，采用线性二次型控制器对其进行稳定控制，并进行了数值仿真与实物实验验证。研究结果表明，通过辨识得到的系统模型更加精确，对比直接测量参数得到的系统模型，控制效果更好，且能对随动输入指令进行更优的跟随。该方法可以有效避免量测误差，提高模型的准确性，为火炮随动稳定控制提供参考。