倒立摆张量积分散LQR稳定控制

王雯¹，崔建峰²，武燕³

1. 太原工业学院自动化系2. 中北大学电气与控制工程学院3. 太原理工大学信息工程学院

摘 要：针对单级环形倒立摆非线性模型的二次型最优控制的问题,提出一种张量积分散LQR控制设计方法。首先,对单级环形倒立摆模型在选定的变参数空间进行离散化;然后针对各离散点系统,通过黎卡提方程求解LQR控制器,并将控制器增益矩阵存储到离散张量中;接着,运用张量积模型变换方法得到凸多面体结构的张量积分散LQR控制器;最后,通过仿真实验测试算法的有效性。实验结果表示,相比于传统LQR控制方法,新方法可以在更大范围内保证较优的性能指标,且无需经过较为复杂的解析求解过程,而且所得控制器可使用查表方法进行在线计算,相比于SDRE方法,更适用于实时控制。

关键词：张量积;LQR;最优控制;倒立摆;