基于Simulink与CoppeliaSim一级倒立摆建模与仿真  

作　　者：纪鸿宇 张新[1] 张洪彪 张涛[3] 

机构地区：[1]安徽理工大学机械工程学院,安徽淮南232001 [2]毕孚自动化设备贸易(上海)有限公司,上海200072 [3]合肥工业大学机械工程学院,合肥230009

出　　处：《滁州学院学报》2023年第5期63-68,共6页Journal of Chuzhou University

摘　　要：倒立摆是一种典型的欠驱动算法验证平台,针对倒立摆稳摆控制性能差、起摆与稳摆过渡不平滑问题,设计了一种基于能量的起摆和基于LQR的稳摆控制器。首先,根据牛顿力学和拉格朗日法建立了倒立摆的数学模型,分别设计了能量起摆控制律和LQR稳摆控制律;然后,在Simulink环境中搭建以上控制律,并在CoppeliaSim中建立了倒立摆的可视化实体模型;最后,利用Simulink与CoppeliaSim进行联合动态可视化仿真实验,实现倒立摆控制器的快速开发。仿真结果表明,该控制器可实现平滑过渡,且鲁棒性好、响应快;与现有纯数学模型仿真相比,实体物理模型仿真更加贴合真实的系统,具有现实指导意义,为倒立摆控制器的开发提供一种新思路。

关 键 词：倒立摆 能量起摆 LQR 仿真 

分 类 号：TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术]