球-车系统滑模变结构控制研究

摘要

针对自不稳定球-车系统的结构特点,基于拉格朗日方程对球-车系统建立完整数学模型,并对其进行了简化。观察根据经典控制理论设计的球-车系统双闭环PID控制仿真实验结果,发现双闭环PID控制的快速性与鲁棒性并不理想。为提高控制的快速性与鲁棒性,采用滑模变结构控制对球-车系统的控制进行优化,取得了更优的控制效果。仿真实验验证了球-车系统滑模变结构控制具有更好的快速性与鲁棒性,实现了对自不稳定球-车系统的稳定控制,验证了滑模变结构控制对自不稳定系统具有较好的控制效果。