四、考慮一倒立單擺,如下圖所示:
其中x( t)為台車的位置,θ(t)為單擺的旋轉角度,F( t)為推動台車的外力。當θ(t)很小時,其動態方程式可表為
為了利用外力F(t)將此倒立單擺控制在垂直角度θ(t)=0通常將此動
態方程式簡化為下列之微分方程式:
, 其中輸入為F( t)各常數係數 a
1 、 a
2、b可由M 、m、L、g 來表示。
【題組】(三)為了控制單擺至垂直角度 θ( t)= 0 ,設計 來達到控制目標,若受控後之系統穩定特徵根為α 與β。請利用 a1 、 a2 、 b 、 α 、 β 來表示 k1 與 k2 。