直線一級倒立擺控制詳細(xì)報告(已修改)
2025-08-03 17:02 本頁面
【正文】 直線一級倒立擺控制一、課程設(shè)計目的 學(xué)習(xí)直線一級倒立擺的數(shù)學(xué)建模方法，運用所學(xué)知識設(shè)計PID控制器，并應(yīng)用MATLAB進(jìn)行仿真。通過本次課程設(shè)計，建立理論知識與實體對象之間的聯(lián)系，加深和鞏固所學(xué)的控制理論知識，增加工程實踐能力。二、課程設(shè)計要求1. 應(yīng)用動力學(xué)知識建立直線一級倒立擺的數(shù)學(xué)模型（微分方程形式），并建立系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)模型。2. 運用經(jīng)典控制理論知識，按設(shè)計要求設(shè)計控制器。3. 應(yīng)用MATLAB的Simulink建立控制系統(tǒng)的仿真模型，得出仿真結(jié)果。4. 控制要求： ※小車的位置x和擺桿角度的穩(wěn)定時間小于10秒； ※階躍響應(yīng)擺桿角度的擺幅小于2176。；※θ有≤8176。擾動時，擺桿的穩(wěn)定時間小于三秒。對比仿真結(jié)果與控制要求，修正設(shè)計值，使之滿足設(shè)計要求。三、控制系統(tǒng)建模過程控制對象示意圖圖中對象參數(shù)：M 小車質(zhì)量 l 擺桿轉(zhuǎn)動中心到桿質(zhì)心的距離 m 擺桿質(zhì)量 F 作用在系統(tǒng)上的外力 X 小車位移 θ 擺桿與豎直方向的夾角，以垂直向上為起始位置,取逆時針方向為正方向。b 小車摩擦阻尼系數(shù) 2. 控制系統(tǒng)模擬結(jié)構(gòu)圖：其中G1（s）表示關(guān)于擺角的開環(huán)傳遞函數(shù)，D(S)表示PID控制器的傳遞函數(shù)，G2（s）表示
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