单片机在倒立摆控制系统的应用

倒立摆作为一种典型的控制系统实验装置,具有非线性、自然不稳定等特性,常用来作为检验某种控制理论或方法是否合理的典型方案。一阶倒立摆系统能用多种理论和方法来实现其稳定控制,如PID、自适应、状态反馈、模糊控制及人工神经元网络等多种理论和方法都能在倒立摆系统控制上得到实现。 1系统构成及工作原理 图1为一阶旋转倒立摆结构示意图。直流电机作为的动力装置,与旋臂保持刚性连接,带动旋臂在水平面内旋转,旋臂的一端通过转轴(本系统选用电位器角度传感器)与摆杆连接,摆杆可做垂直于旋臂的圆周运动。在自然状态下,摆杆为竖直下垂状态。倒立摆控制的目的是通过控制直流电动机的运动状态,使