非线性系统建模

资 源 简 介

非线性系统建模

详 情 说 明

倒立摆系统作为经典的非线性控制问题，其建模与控制策略研究对理解复杂系统具有重要意义。该系统本质上不稳定，需要主动控制才能保持平衡。

在建模方法上，研究人员采用了状态空间分析法来建立数学模型。这种方法能有效捕捉系统的动态特性，便于后续控制器设计。

文中重点比较了三种控制策略： PID控制器：通过比例、积分、微分三个环节的线性组合实现控制，在仿真中表现出最快的响应速度。 神经网络控制器：利用人工神经网络的非线性映射能力进行控制，具有更强的适应性。 卡尔曼滤波技术：结合状态估计与控制，对系统噪声具有较好的鲁棒性。

研究通过Simulink仿真平台对三种方法进行了对比测试。结果表明，虽然三种策略都能实现系统稳定，但传统PID控制器在响应速度方面具有明显优势。这一发现对实际控制系统设计提供了重要参考价值。