倒立摆

倒立摆控制系统：Inverted Pendulum System （IPS）

倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的、非线性系统，是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。

对倒立摆系统的研究能有效的反映控制中的很多典型问题：如非线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等。

通过对倒立摆的控制，用来检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。

同一时候。其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。

倒立摆系统的输入为小车的位移（即位置）和摆杆的倾斜角度期望值，计算机在每个採样周期中採集来自传感器的小车与摆杆的实际位置信号，与期望值进行比較后。通过控制算法得到控制量，再经数模转换驱动直流电机实现倒立摆的实时控制。

直流电机通过皮带带动小车在固定的轨道上运动，摆杆的一端安装在小车上，能以此点为轴心使摆杆能在垂直的平面上自由地摆动。作用力u平行于铁轨的方向作用于小车。使杆绕小车上的轴在竖直平面内旋转，小车沿着水平铁轨运动。

当没有作用力时。摆杆处于垂直的稳定的平衡位置（竖直向下）。为了使杆子摆动或者达到竖直向上的稳定。须要给小车一个控制力。使其在轨道上被往前或朝后拉动。

将一个段子

一哥们是个二货，骑电瓶车逆行，被警察逮住。要罚款50元。

他立刻就火了，大声呵斥警察：“不就是逆行吗。又不是汽车。还要罚我50。我要是请出我大爷来，你得倒找我50。”
警察也怒了：“你把你大爷叫来，我看他有多牛。我就不信还让我给你50。

”
这货立刻从兜他掏出百元，负责人说，指着毛爷爷：“这是我的叔叔，找我50￥。”

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