LabVIEW驱动下的倒立摆LQR控制系统设计与可视化实验平台

"基于LabVIEW的倒立摆控制系统设计与实现项目，利用NI公司的PXI-1050工控机和PXI-7344运动控制卡构建了一种高级实验平台。这个平台是在LabVIEW环境中开发的，特别针对直线二级倒立摆的LQR（线性二次型鲁棒）控制策略。LQR控制器的设计与仿真验证过程在这个平台上得到了集成，提供了用户友好的界面，包括3D可视化的人机交互界面，有助于控制理论的研究与教学。 LQR控制算法在此平台中扮演核心角色，它基于二次型最优指标，允许用户调整控制器参数，进行仿真和实时控制验证。系统中的硬件设计精细，例如使用OVW2-06-2MD编码器测量摆杆角度和小车位置，PXI-7344运动控制卡作为四轴伺服控制器，通过LabVIEW的驱动软件支持多种控制任务的执行。这款运动控制卡的高性能DSP处理器负责控制器计算，进而精确地驱动交流伺服电机。 二级倒立摆的数学模型是设计的基础，由一个包含一级摆杆和二级摆杆的小车系统构成，其物理参数详细定义在表1中。整体系统结构清晰，硬件选型考虑到了实际应用的灵活性和性能要求。 通过这个平台，研究人员和学生能够直观地观察到倒立摆的运动状态，通过实时监控和模拟实验，深入理解非线性不稳定系统的控制原理。此外，平台的开放性使得它具备较强的扩展性和适应性，便于进一步的实验优化或与其他控制算法的集成，为控制领域的教学和研究提供了宝贵的实验工具。"