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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/27681
標題: | 倒單擺系統模型之建立與控制 Modeling and Control of an Inverted Pendulum System |
作者: | Yu-Ju Lu 呂育儒 |
指導教授: | 王富正(Fu-Cheng Wang) |
關鍵字: | 倒單擺,雙連桿倒單擺,控制,非線性控制,平衡控制, Inverted pendulum,pendubot,H-infinity control,non-linear control,balance, |
出版年 : | 2007 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 本論文將探討倒單擺系統之控制器設計與其實驗結果。倒單擺系統由於其非線性非極小相位的特色,一直以來都是控制領域的研究對象。在本文裡我們將針對Furuta單擺進行控制,將其由底端穩定平衡點甩至上方不穩定平衡點,並使其平衡。我們將以以下數種不同的控制法則進行平衡控制器的設計:LQR控制、順滑模式控制、次最佳化 控制、正規化互質因式分解控制、以及對 定階控制,並分別以模擬與實驗驗證控制器的性能與強韌性。最後我們會針對Pendubot系統進行 定階控制器的設計與實驗。 The thesis discusses the controller design and implementation for inverted pendulum systems. Due to the nonlinear and non-minimum phase properties, inverted pendulum systems have been intensively studied in the control field. In this thesis, we focus on the control design of a Furuta pendulum to swing the it up from the bottom stable equilibrium point and balance it at the top unstable equilibrium. Several control algorithms are adopted to design the balanced controller, namely LQR control, sliding mode control, sub-optimal control, normalized coprime factorization control, and the fixed-order control. The performance and robustness of these controllers are compared by simulation and experimental results. Finally, we design and implement a fixed-order controller for a pendubot system. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/27681 |
全文授權: | 有償授權 |
顯示於系所單位: | 機械工程學系 |
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