浙江树人大学
本科毕业设计（论文）
任务书
题目单级倒立摆的控制方法研究
学院信息科技学院
专业电子信息工程
班级083班
学号200805014304
学生姓名孙颖敏
指导教师周卫华（教授）许森（助教）发放日期2011.10.14
一、主要任务与目标
查阅相关文献，熟悉单级倒立摆控制的基本原理，了解单级倒立摆控制的发展趋势，熟悉线性系统的基本理论和非线性系统线性化的基本方法，在此基础上确定实施的控制方法，并编写MA TLAB程序，完成倒立摆的仿真实验。

二、主要内容与基本要求：
1．了解倒立摆系统的研究背景、意义和特点。

2．对倒立摆系统进行运动分析和系统建模，建立状态方程，使非线性系统线性化。

3．了解倒立摆控制的常用方法及发展趋势，并确定LQR控制和极点配置控制为本次设计所采用的控制方法。

4．用MATLAB软件中的Simulink组件建立倒立摆系统主程序图，在MATLAB中编写程序，输出系统运行结果图并进行结果分析，实现倒立摆控制的仿真研究。

三、计划进度：
时间总体安排与进度
2011.09.05-2011.10.02 完成第一轮毕业设计课题选题
2011.10.03-2011.11.14 确定设计课题，查阅相关资料，熟悉课题内容，并完成文献综述。

2011.11.14-2011.12.8 完成开题报告及准备答辩PPT。

2011.12.9 进行开题答辩。

2011.12.12-2011.12.25 查阅资料，开始毕业设计具体课题设计。

2011.12.26-2012.01.08 查阅资料，完成毕业设计的主要设计内容。

2012.01.08-2012.04.08 编写MATLAB程序，完成控制算法仿真。

2012.04.08-2011.5 完成全部设计、写好论文。

四、主要参考文献：
[1]薛安克，王俊宏，柴利，王惠姣. 倒立摆控制仿真与实验研究现状[J].杭州电子工业学
院学报.2002，21(6):25-27.
[2]桑英军, 范媛媛，徐才千.单级倒立摆控制方法研究[J].控制工程.2010，17(6):743-750.
[3]孙灵芳，孔辉，刘长国，毕磊.倒立摆系统及研究现状[J].机床与液
压.2008,36(7):305-310.
[4]阳武娇.基于MA TLAB的一阶倒立摆控制系统的建模与仿真[J].电子元器件应用.2007，
9(1):29-31.
[5]Johnny Lam.Control of an Inverted Pendulum
[6]任侠.倒立摆系统的线性化方法研究[D].青岛科技大学.2009.
[7]桑英军，范媛媛.单级倒立摆两种控制方法的研究[J].科技信息.2009,25:115-116.
[8]邢景虎，陈其工，江明.基于LQR的直线一级倒立摆最优控制系统研究[J].工业仪表与
自动化装置.2007,6:3-5.
[9]单波，徐燕，赵建涛. 预测控制算法及在其倒立摆中的应用[J].华北电力大学学报.2001，
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[10]ImpFaiza Faizan Farid，Mohammed·Rehan，Faizan，Shoaib Qadri，M Tahir.Implementation
of Discrete PID on Inverted Pendulum.
[11]丛爽，张冬军，魏衡华.单级倒立摆三种控制方法的对比研究[J].系统工程与电子技
术.2001,11（23）：47-49.
指导教师年月日教学院长年月日。