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吉林化工学院学报, 2025, 42(3): 57-62     https://doi.org/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2025.03.010
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基于降维观测器的一阶倒立摆状态反馈控制系统研究与仿真
李思明1,董文琦2,曹玉波
1.吉林化工学院 信息与控制工程学院,吉林 吉林132022;2. 中电化合物半导体有限公司 设备动能部,浙江 宁波,315336
Research and Simulation of a Reduced-Order Observer-based State-Feedback Control System for First-Order Inverted Pendulum
LI Siming1,DONG Wenqi2,CAO Yubo1*
1.School of Information and Control Engineering , Jilin Institute of Chemical Technology , Jilin City 132022 , China; 2. CEC Compound Semiconductor Co., Ltd. , Ningbo 315336, China
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摘要 倒立摆系统是一个典型的不稳定的非线性系统。利用牛顿力学法对一阶倒立摆建立数学模型,并使用MATLAB中simulink函数进行系统仿真。在状态反馈控制的基础上,为降低基于全维观测器状态反馈控制的调节时间,提出一种基于降维观测器的状态反馈控制,将高维数据转化为低维数据,简化系统结构,相比全维观测器具有更好的效率和调节速度。
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李思明
董文琦
曹玉波
关键词:  一阶倒立摆      力学建模      降维观测器      simulink仿真    
Abstract: The inverted pendulum system is a typical unstable nonlinear system. A mathematical model for a first-order inverted pendulum was established using Newtonian mechanics, and system simulation was implemented through the Simulink module in MATLAB. Building upon state feedback control, to reduce the settling time of full-order observer-based state feedback control, this study proposes a reduced-order observer-based state feedback control method. This approach converts high-dimensional data into low-dimensional data, simplifying system structure while demonstrating improved efficiency and faster settling speed compared with full-order observers.
Key words:  first-order inverted pendulum          mechanical modeling          reduced-order observer          simulink simulation
               出版日期:  2025-03-25      发布日期:  2025-12-20      整期出版日期:  2025-03-25
ZTFLH:  TP273  
引用本文:    
李思明, 董文琦, 曹玉波. 基于降维观测器的一阶倒立摆状态反馈控制系统研究与仿真[J]. 吉林化工学院学报, 2025, 42(3): 57-62.
LI Siming, DONG Wenqi, CAO Yubo. Research and Simulation of a Reduced-Order Observer-based State-Feedback Control System for First-Order Inverted Pendulum. Journal of Jilin Institute of Chemical Technology, 2025, 42(3): 57-62.
链接本文:  
https://xuebao.jlict.edu.cn/CN/10.16039/j.cnki.cn22-1249.2025.03.010  或          https://xuebao.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V42/I3/57
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