系统。计算机则利用中断（中断周期为0006s）从运动控制卡中实时读取出位置数据并计算电机的速率、控制量。控制量通过运动控制卡转换为控制伺服驱动器的信号，使得电机通过伺服驱动器的驱动产生运动，从而保持摆杆的平衡。2倒立摆的控制目标及控制原理1倒立摆的控制问题就是使摆杆尽快地达到一个平衡位置，并且使之没有大的振荡和过大的角度和速度。当摆杆到达期望的位置后，系统能克服随机扰动而保持稳定的位置。直线倒立摆控制的目的是，小车和摆组成的系统在受到干扰后，小车处于轨道的中心位置，摆杆将保持垂直位置不倒。控制原理是用一种强有力的控制方法对小车的速度作适当的控制，从而使摆杆倒置稳定与小车正上方，开始工作时，首先小车按摆杆的自由震荡频率摆动，摆杆随之大幅摆动，经过几次摆动后，摆杆能自动直立起来。4．倒立摆系统研究现状23倒立摆的研究可归结为以下两大问题：一是如何使倒立摆快速从初始位置到竖直位置的起摆控制；二是如何达到在平衡点处的稳定控制问题。目前，倒立摆的控制方法可以分为线性控制、智能控制和预测控制三大类。（三）本论文研究的主要内容1本论文以直线一级倒立摆为研究对象，建立数学模型，并以线性化后的状态空间方程为模型，用根轨迹法设计控制器，通过调节摆杆的角度，使当扰动为单位阶跃作用时，摆杆能稳定，当稳定时摆杆角度小于等于008rad调整时间小于等于3s，然后利用Matlab中的Simuli
k进行仿真。2．对于非线性模型，在Simuli
k中搭建非线性模型，并利用Simuli
k中的线性化分析工具进行线性化处理，得到线性化后的状态空间模型。然后在Simuli
k中的非线性模型中添加摆杆角度的控制器，并对其进行仿真。
二、MATLABSIMULINK工具箱简介58
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f（一）Matlab系统简介MATLAB是由MATrix和LABoratory两单词的前三个字母组合而成Matlab系统由Matlab开发环境、Matlab数学函数库、Matlab语言、Matlab图形处理系统和Matlab应用程序接口（API）五大部分构成。自上世纪70年代发展以来，经过多年的补充完善以及数个版本的升级换代，逐渐发展为了集图形交互、通用科学计算、程序语言设计和系统控制于一体的庞大软件。在以商品形式出现后的短短几年时间里，MATLAB就以其很好的开放性和运行的可靠性，使原来在控制领域的封闭式的软件纷纷淘汰。20世纪90年代，MATLAB就已成为了国际控制界内公认的标准计算软件，在数值计算方面MATLAB超过了30多个数学类科技应用软件，独占鳌头。（二）Simulr