MEASUREX 05371100倒立擺系統(tǒng)是非線性、強(qiáng)耦合、多變量和自然不穩(wěn)定的系統(tǒng)。在控制過程中，它能有效地反應(yīng)控制理論中諸如系統(tǒng)穩(wěn)定性、可控性、魯棒性、系統(tǒng)收斂速度、隨動性以及跟蹤等問題，是檢驗(yàn)各種控制理論的理想模型。MEASUREX 05371100線性二次型*控制（Linear Quadratic Regulator，LQR）問題在現(xiàn)代控制理論中占有非常重要的位置，其優(yōu)勢在于控制方案簡單，超調(diào)量小，且反應(yīng)速度快，該方法不僅對單級倒立擺系統(tǒng)能夠進(jìn)行有效控制，且已經(jīng)成功的應(yīng)用于直線雙倒立擺^[1]和雙足機(jī)器人的控制^[2]。

本文針對單級倒立擺系統(tǒng)，完成了具體的MEASUREX 05371100系統(tǒng)建模及LQR控制的MATLAB仿真，通過增加系統(tǒng)自身的擾動及改變LQR控制器中加權(quán)陣R，對比仿真，得到了良好的控制效果。

1 MEASUREX 05371100單級倒立擺建模

MEASUREX 05371100實(shí)際的單級倒立擺系統(tǒng)比較復(fù)雜，除了各組成器件的非線性外，還受到各種干擾，為分析其本質(zhì)，需要對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行簡化^[4]。簡化約束條件如下：

（1）       將擺桿視為質(zhì)量均勻分布的剛體細(xì)桿；

（2）       各部分的摩擦力與相對速度成正比；

（3）       施加在滑塊上的驅(qū)動力與加在功率放大器上的輸入電壓成正比，并無延時地加到滑塊上；

（4）       出皮帶輪與傳送帶之間無滑動，傳送帶無延長現(xiàn)象；

（5）       除滑塊與導(dǎo)軌之間的摩擦及擺桿轉(zhuǎn)軸的摩擦外其它摩擦及阻尼的影響均忽略。

Siemens TI 505-4616

Allen Bradley ControlLogix 1756-CNB/D

Allen Bradley 2711-NM2 EEPROM Chipset New

Mitsubishi Meldas Control Board Part# MC303 Used

STI Safety Sensor Pair Part# MS4312BR and MS4312B Used

Allen Bradley Replacement Power Supply 6189-PS4 NIB

Medar Control Board Cat# 4920-A Used

Reliance Remote I/O Communications Part# 57C416 Used

Reliance Drive Analog I/O Part# 57405 Used

Fanuc Shared Ram Card Part# A16B-1211-0860/?03A Used

Reliance Common Memory Module Part# 57C413A Used

Allen Bradley Co-Processor Cat# 1785-05E/A Used

Indramat Servo Card Type DAW 2 Used

Allen Bradley Resolver Part# 846-SJHN-2CG-R1?-C NIB

CINCINNATI MILICRON PROCESSOR 3-700-0145A

Fanuc Servo Encoder Part# A860-0360-T201/?E Used

Magnetek Drive part# GPD205-A002 200-230 V Used

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