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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
PenduBot是Pendulum和Robot的拼写，其中文名称为倒立摆机器人，它的研究意义在倒立摆和机器人两个方面。早期的PenduBot被称为旋转式倒立摆(Rotational Inverted Pendulum)或旋臂式倒立摆（Arm Driven Inverted Pendulum）。它首次出现在1995年6月，美国的机械与航空工程学院的Eduardo A. Misawa, Michael S. Arrington and Terry D. Ledgerwood首先设计出了该实验装置，并公布了最优控制实验结果和模糊控制实验结果，同年12月Mark W. Spong 和 Danie J. Block发表的研究论文中首次采用了PenduBot的名称。本论文首先概述了倒立摆机器人的发展历史及现状，然后介绍了倒立摆机器人的机械结构、控制系统组成和工作原理，自主设计开发出倒立摆机器人样机。在此基础上，根据倒立摆机器人的不同稳定状态给出了直臂模态和屈臂模态的概念。提出了控制和稳定多杆倒立摆机器人的设想，给出了多杆倒立摆机器人的节数定义。首次建立了N节直臂和N节屈臂倒立摆机器人的数学模型，用最优控制方法和极点配制方法对两节直臂、两节屈臂倒立摆机器人进行了动态系统设计和仿真，实验验证了设计的正确性。提出了有限反馈增益系统设计的思想，采用新型仿生算法微粒群算法（PSO）和混沌微粒群算法（CPSO）实现了有限反馈增益系统设计过程。完成了三节、四节直臂、三节屈臂倒立摆机器人的设计和实物稳定控制。其中，三节直臂PenduBot首次在2005年上海国际工业自动化与控制技术展览会和2005自动化教育年会上参展，受到控制领域和教育领域专家的好评。介绍了变论域模糊控制理论。采用变论域自适应模糊控制方案对PenduBot进行设计，使用混沌微粒群优化方法对多变量反馈信息进行综合，成功的进行了仿真验证。提出了一套全新的基于Matlab/RTW的计算机控制系统设计、仿真、实验一体化方案，使得系统建模、设计、数字仿真和目标实现的全部过程都可在Matlab的环境下完成。探讨了系统的物理建模方法、实时控制方法、虚拟现实方法在控制系统设计上的应用题目。以倒立摆机器人为例，表明该方法具有效率高、费用低、界面友好以及具有实时监测系统动态过程和在线实时修改参数功能的优点。跟踪国际先进仿真技术，综合了数字仿真与模拟仿真的优点，设计了新一代混合仿真计算机，为控制系统设计与仿真搭建了平台。 |
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发表于 2024-2-15 23:05:00
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