基于动量飞轮姿态控制原理,设计并搭建了一套单轴倒立摆平衡系统实验装置。运用能量法建立了单轴倒立摆回稳系统动力学模型,设计了自平衡控制方法;使用加速度传感器和陀螺仪识别倒立摆姿态,通过稳态评价指标判断系统的侧倾方向与角度;运用PID理论,通过动量飞轮的加速过程实现了系统姿态回稳与平衡。实验结果表明,动量飞轮对于垂直平面内的摆体侧倾有较理想的回正作用,验证了控制系统的可行性、可靠性与正确性。
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