鉴于大家对JAVA十分关注，我们编辑小组在此为大家搜集整理了“ 基于JAVA的一级倒立摆仿真 ”一文，供大家参考学习
摘要：介绍使用JAVA编程语言实现一级倒立摆控制系统的仿真途径，并利用Java Applet技术，将仿真程序嵌入网页运行，使实验者可以脱离真实的实验环境，更方便、更快捷地获得实验结果。关键词：倒立摆；JAVA；仿真
倒立摆系统是一个典型的高阶次、多变量、严重不稳定和强耦合的非线性系统。由于其行为与火箭飞行以及两足机器人行走，有很大的相似性，因而对其研究具有重大的理论和实践意义。由于倒立摆系统本身所具有的上述特点，使它成为人们深入学习、研究和证实各种控制理论有效性的实验系统。本文针对倒立摆系统的控制问题，设计并且具体实现了线性控制方法，并利用JAVA编程技术实现一级倒立摆的仿真实现，可以对倒立摆系统进行实时控制，绘制响应曲线。
该实验可基于互联网运行，不需安装Matlab等软件，减轻了客户端的需求，丰富了实验的手段，在实验课中取得良好的教学效果。倒立摆模型建立对于倒立摆系统，由于本身是自不稳定系统，实验建模存在一定困难。但是经过小的假设忽略次要因素后，倒立摆系统就是一个典型运动的刚体系统，系统结构如图所示，可在惯性坐标系内应用经典力学理论，建立系统动力学方程。可以得出下列等式：y咬=1λm+sin2θθtθ[fθtθm+θ觶θt θl sinθθtθ-g cosθθt θsinθθtθ]θ咬=1lλm+sin2θθtθ[-fθtθmcosθθtθ+θ觶2θt θl sinθθt θcosθθtθ+(1+λm)g sinθθtθ]其中，lm=M/m；q为摆杆与垂直向下方向的夹角；y(t)为小车位移；f(t)为加在小车上的外力；M为小车质量；m为小球质量；l为倒立摆长度。我们知道当q较小时，sin q=q，cos q=1，系统只有一个变量q，当q非常小时，q2=0 q觶2=0，上式可近似为y咬=1λmfθtθmθ-gθθtθθθ咬=1lλm-fθtθm(1+λmθ)gθθtθθ上式经过拉氏变换得到S2Y=1λmFmθ-gθθ（1）S2θ=1lλm-Fm(1+λmθ)gθθ
