一级倒立摆模糊控制、LQR控制和PID控制的比较研究

摘要

基于控制倒立摆平衡性的目的,通过系统分析倒立摆的各个组成部分,进行数学建模并设计了模糊控制器、LQR控制器和PID控制器.最后通过MATLAB对一级倒立摆的三种模型进行仿真分析,结果显示三种控制器均可很好地控制一级倒立摆,但LQR控制效果最好,仿真角度曲线由小增大并从4开始平稳维持在0.1处,倒立摆仿真位置曲线也在较短的时间内平稳维持在0处,即具有相对较短的调解时间,较小的超调量和较好的动静态性能.