基于MATLAB的LQR控制器设计方法研究

摘要

采用LQ校正、参考输入及状态观测器的设计方法来设计最优二次控制器,选取加权矩阵Q和R使控制器的性能达到最优.从介绍代数Riccali方程求解着手,利用MATLAB的强大计算功能及仿真能力,不断的调整参数得到设计结果并画出系统的输出响应曲线.很多文献介绍了基于输出反馈的PID控制系统,但其控制效果不理想,主要原因是系统的高阶次和多变量.本文采用基于状态空间设计法的LQR最优调节器,较好地兼顾了系统的鲁棒稳定性和快速性,倒立摆的实例说明了该方法的有效性.