【信息科学与工程学】【控制科学】第十三篇 非线性控制01

编号类型领域子领域问题问题的数学分析及数值分析参数列表及边界范围及数值及各类常数及误差/偏差/公差加工装备及机床及零件及工具列表 关联知识1非线性控制机电系统倒立摆平衡控制小车-倒立摆系统在水平外力作用下保持摆杆竖直稳定系统动力学方程：(M+m)x¨+mlθ¨cosθ−mlθ˙2sinθ=F, lθ¨+x¨cosθ−gsinθ=0。数值仿真采用四阶龙格-库塔法，步长0.001s，控制律为LQR+前馈补偿，观测器设计用于估计不可测状态。小车质量M=1kg，摆杆质量m=0.1kg，摆长l=0.5m，重力加速度g=9.81m/s²；角度范围θ∈[-30°,30°]；控制力F≤20N；传感器噪声σ=0.01rad；执行器延迟τ=0.005s。直流伺服电机（型号Maxon RE35）、编码器（精度1024线/转）、导轨滑块组件、铝合金摆杆、实时控制器（dSPACE DS1104）、电流驱动器、联轴器、