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作者：张慧慧;侯伯杰;高建设;郭明;
单位：郑州大学机械与动力工程学院;
摘要：针对倒立摆的稳摆控制问题，研究设计了一个LQR控制器。首先，考虑摆杆摆动的阻力矩，采用牛顿力学分析方法推导出直线倒立摆的数学模型，建立了其线性状态空间模型，并分析了系统的稳定性、能控性与能观性。通过采用仿真试凑确定加权矩阵Q、R，得到状态反馈增益矩阵K，完成LQR控制器的设计。之后，搭建了以开放式运动控制器为核心的倒立摆实验平台，在计算机上开发了实时人机交互程序，在运动控制器里编写了倒立摆控制算法。最后，进行了仿真与实测实验，验证了所设计的LQR控制器的有效性和可行性。
关键词：直线倒立摆;;LQR;;运动控制器;;最优控制
基金资助：河南省高等学校重点科研项目（19A460008）
