STM32F405驱动下，简易旋转倒立摆的LQR控制与比较研究

"《参考文献-jtt 697.2-2014 交通信息基础数据元 第2部分：公路信息基础数据元》是一份关于公路信息技术领域的参考资料，其中涉及了多个与IT技术相关的知识点。文章主要围绕电赛题目中的一个具体项目——简易旋转倒立摆及其控制装置展开讨论。 首先，项目的核心是使用STM32F405单片机作为控制系统的核心，它负责接收角度传感器提供的摆杆位置信息，并通过能量反馈控制原理来调节直流电机的运行，驱动旋转臂使摆杆起摆。这种设计体现了微控制器在现代自动化设备中的关键作用，以及如何通过传感器和控制算法实现精准定位和动态调整。 文章中提到的三种电机选择方案展示了不同的技术特点和应用场景。步进电机和数字舵机因其控制简便性被提及，但它们在响应速度上无法满足高精度的需求。相比之下，直流伺服电机由于其高响应速度和精确控制能力，被选为驱动旋转臂的理想选择。这展示了工程师在实际项目中对电机性能的深入理解和权衡。 对于摆杆状态的检测，文中提供了多种传感器选项，包括编码盘、惯性测量元件（陀螺仪和加速度计）以及绝对位置测量角度传感器。编码盘适合于简单直接的位移测量，而陀螺仪和加速度计则适用于需要角速度和角度测量的复杂场景，它们代表了现代传感器技术在动态系统监测中的应用。最后，通过线性二次型最优控制（LQR）算法对倒立摆进行稳定控制，展示了高级控制理论在实际工程中的应用。 这份参考资料不仅涵盖了电子电路设计、电机控制、传感器选择和高级控制算法等内容，还体现了在实际电赛项目中如何结合理论知识和技术选型，以满足特定功能和性能需求。这些知识点对于理解并实施类似项目具有重要的参考价值。"