基于MATLAB的倒立摆控制实验平台设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述一、选题依据1.1课题背景倒立摆的控制方法在半导体及精密仪器加工、机器人控制技术、人工智能、导弹拦截控制系统、航空对接控制技术、火箭发射中的垂直度控制和一般工业应用等方面都具有广阔的利用开发前景。

倒立摆是一个典型的快速、多变量、非线性、强耦合、自然不稳定系统，必须采取有效的控制算法才能使之稳定，并且在控制过程中，能有效反映诸如镇定性、鲁棒性、随动性以及跟踪等许多关键问题。

因此人们常常利用倒立摆检验各种控制稳定性、非线性和快速系统的控制能力，以及各种控制算法的有效性。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、研究目标与主要内容1.研究目标1.1课题研究的预期目标（1）完成倒立摆系统的总体方案设计；（2）完成机械部分数学模型的建立；（3）设计倒立摆软件控制系统；（4）利用matlab对倒立摆控制算法进行软件仿真；（5）完成数据采集并得出实验结论。

2.主要内容2.1研究主要内容包括以下两个方面（1）平稳概念界定与控制理论基础研究本论文首先对倒立摆系统进行辨析，对计算机控制下的倒立摆相关算法进行学习；其次对倒立摆平稳概念给予界定，在此基础上研究不同控制方法下系统的动态参数。

（2）数学建模与软件模拟仿真在控制理论研究与平稳概念已经确定的的基础上对倒立摆系统进行建模并利用matlab设计一个基于gui的倒立摆实验软件平台，仿真并测试结果，再次使用matlabgui进行软件设计，将这些控制方法进行展示，根据用户输入的数据，对倒立摆系统进行控制，通过这个软件就可以很清楚直观地看到控制数据和控制结果，包括控制图形，使这个实验平台软件不仅包括一般软件必备的友好界面，还能够方便快捷地处理各种数据和图形分析。