В данной работе подробно рассматривается задача управления перевернутым
маятником, установленным на подвижной платформе (тележке), которая способна
горизонтально перемещаться по направляющей с помощью двигателя постоянного тока.
Уникальной особенностью данной конструкции является наличие роликов, которые
обеспечивают прижим основания к направляющей, что, в свою очередь, приводит к
возникновению значительной силы трения между тележкой и рельсом. В условиях, когда
тележка движется, необходимо решить задачу стабилизации маятника в вертикальном
положении, одновременно регулируя положение самой тележки. Для достижения этой цели в
статье разрабатывается новый разрывной закон управления, который позволяет эффективно
компенсировать силу сухого трения. Это решение обеспечивает возможность поддержания
маятника в устойчивом состоянии с заданной точностью. Важным аспектом работы является
анализ влияния параметров системы на качество управления, что позволяет оптимизировать
алгоритмы регулирования. Работа включает в себя экспериментальные данные и примеры
применения предложенного подхода, демонстрируя его эффективность в различных сценариях.
Результаты показывают, что предложенный метод управления значительно улучшает
стабильность системы и позволяет достигать желаемых результатов при минимальных
затратах времени на регулирование. Таким образом, данное исследование вносит вклад в
развитие теории автоматического управления объектами с нелинейными динамическими
характеристиками, такими как перевернутый маятник на тележке. Представленные решения
могут быть применены в различных областях, включая робототехнику, аэрокосмическую
технику и системы стабилизации.
