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倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的、非线性系统，是控制理论发展中的一个典型问题。目前，通过倒立摆系统验证过的许多控制方法在航天、机器人以及一般工业过程领域均有着广泛的应用。如航天飞机的姿态控制，机器人行走过程中的平衡控制等，故倒立摆系统控制实验己成为控制理论界学者研究的热点。倒立摆控制系统是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台，其作为典型的非线性、强耦合、多变量控制系统，要求控制系统应当具有良好的稳定性、鲁棒性以及随动性等性能。许多学者对倒立摆的控制也提出相应的控制方案，其中较为典型是根据牛顿力学等原理建立倒立摆的数学模型后实施不同的控制策略的方案，而上述方案的一个普遍特点是需要建立复杂的数学模型，并且模型都是在忽略空气阻力和摩擦力的前提下建立的，同时控制方案的实施都是依托PC机实现，控制成本较高，不适合倒立摆系统的实际应用控制。为了提高倒立摆控制系统的实用性，同时简化控制难度和降低控制成本，本文采用双闭环PID的控制器及粒子群优化算法的双足轮式倒立摆控制系统，并设计与控制效果相关的代价函数，以增加控制系统的稳定性，在matlab仿真条件下，实现了双足轮武倒立摆的稳定控制，研究以MC9S12XS128单片机为控制器。实现双足轮式倒立摆基于面阵CCD的直立式智能搜索识别采样系统中项目中的应用。
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