球型机器人具有结构简单、适应性好等优点。为了提高球型机器人运动稳定性,提出利用LQR并结合PID对球型机器人的自平衡运动进行控制。利用SolidWorks建立球型机器人的三维模型并搭建相应的物理样机;利用雅可比矩阵及等效一级倒立摆模型求出机器人的运动学和动力学模型;建立PID运动位置控制算法和LQR运动倾角控制算法,设计相应的PID和LQR运动控制器;利用MATLAB/SIMULINK对所建立的PID及LQR控制器进行仿真并分析;利用所建的物理样机进行实验验证。结果表明:利用PID结合LQR所设计的运动控制器及其控制算法是准确的,有效地提高了机器人自平衡运动的控制精度及稳定性。

车辆液压主动悬挂系统能够实现大功率强负载的带载运动,针对车辆在运动过程中液压主动悬挂系统的稳定性控制问题,在液压主动悬挂系统的结构和运动学模型基础上,设计了液压主动悬挂系统的位置观测模型和动态控制节点状态观测器,利用设计LQR控制器来实现液压主动悬挂控制系统各控制节点的协调运行,最后在车辆液压主动悬挂控制系统实验台架中进行硬件在环试验,通过调节不同的性能控制参数,不断优化车辆液压主动悬挂控制系统的稳定性,实验结果

针对复杂环境下系统的不稳定、非线性和快速性等要求较高的特性，以及旋转式二级倒立摆相对于一级摆增加一个自由度，非线性、耦合特性和抖振更加严重的问题，通过建立理论模型，并设计了一种LQR控制器，测试确定控制参数，实现对旋转式二级倒立摆系统的稳定控制。仿真结果表明：在受到人工干扰下，各个状态变量的实时变化曲线的跟踪效果较好，控制摆角的精确度达到10^-3数量级，表明基于LQR方法对二级倒立摆的控制效果较为优越，为相关领域的控制问题提供了依据。