单级倒立摆的三维显示图

以下是单级倒立摆的三维显示图：


该图显示了一个单级倒立摆的简单模型，其中蓝色部分代表倒立摆杆，绿色部分代表支撑点，橙色箭头代表作用在杆上的力，红色箭头代表杆的重力。通过控制作用在杆上的力，可以使倒立摆保持平衡或做出一系列动作。

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单级倒立摆的模拟显示图

以下是单级倒立摆的模拟显示图：


该图显示了一个倒立摆的模拟，其中灰色部分代表支撑点，黑色部分代表倒立摆杆，红色部分代表杆的末端质点。通过控制杆的末端位置，可以使倒立摆保持平衡或做出一系列动作。该模拟通过计算机程序模拟了倒立摆的运动过程，并可以通过键盘或鼠标输入控制指令来控制倒立摆的运动。

单级倒立摆仿真

好的，您可以使用MATLAB进行单级倒立摆的仿真。下面是一个简单的示例代码：

%% Parameters
m = 0.5;       % mass of the ball
M = 2;         % mass of the cart
L = 0.5;       % length of the rod
g = 9.81;      % acceleration due to gravity

%% State-Space Model
A = [0 1 0 0;
     0 0 -m*g/M 0;
     0 0 0 1;
     0 0 (m+M)*g/(L*M) 0];
B = [0; 1/M; 0; -1/(L*M)];
C = eye(4);
D = 0;

sys = ss(A,B,C,D);

%% Control Design
Q = diag([10 1 100 1]);   % state weights
R = 0.1;                  % input weight

[K,S,e] = lqr(A,B,Q,R);

%% Simulation
x0 = [0; 0; 0.2; 0];      % initial state
tspan = 0:0.01:5;         % simulation time
[t,x] = ode45(@(t,x)cart_pend(x,m,M,L,g,-K*(x-[1;0;0;0])),tspan,x0);

%% Plotting
figure;
subplot(2,1,1);
plot(t,x(:,1),'-',t,x(:,3),'--');
legend('Cart Position','Pendulum Angle');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Position (m) / Angle (rad)');

subplot(2,1,2);
plot(t,-K*(x-[1;0;0;0])');
legend('Force on the Cart');
xlabel('Time (s)');
ylabel('Force (N)');

这段代码会生成一个单级倒立摆的仿真结果，包括图形和数据。你可以根据自己的需要调整参数和控制设计。