大學(xué)課程設(shè)計(jì)-直線一級(jí)倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-wenkub
2023-06-18 12:10:02 本頁(yè)面
【正文】 再反射回 編碼器 器內(nèi)。電機(jī)編碼器和角編碼器向運(yùn)動(dòng)卡反饋小車和擺桿位置（線位移和角位移），如圖 。該系統(tǒng)可用測(cè)試、研究和開發(fā)各類新的控制算法 [7]。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 課程設(shè)計(jì) 7 第 2 章 直線一級(jí)倒立擺系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)模型 GIP 系列倒立擺系統(tǒng)是固高科技有限公司為全方位滿足各類電機(jī)拖動(dòng)和自動(dòng)控制課程的教學(xué)需要而研制、開發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。 圖 非線性系統(tǒng)方框圖 （ 3） 離散系統(tǒng) 從離散系統(tǒng)庫(kù)調(diào)出離散模型 ,得到系統(tǒng)的方框圖和系統(tǒng)的階躍響應(yīng)如圖所示。比如引入典型的 PID調(diào)節(jié)器 ,加入調(diào)節(jié)器后的系統(tǒng)響應(yīng)如上圖所示。 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真 由于 SIMULINK提供了豐富的數(shù)學(xué)模型 ,且兼容于 WINDOWS,所以用 WINDOWS提供的簡(jiǎn)單命令即形成各種復(fù)雜的系統(tǒng)模型。同離散系統(tǒng)一樣 ,每種標(biāo)準(zhǔn)模式都可方便地改變參數(shù)以符合被仿真系統(tǒng)。 （ 2） 信號(hào)輸出 程序提供了三種輸出方式 ,可將仿真結(jié)果通過三種方式之一如仿真窗口、文件等形式輸出。 MATLAB命令窗口啟動(dòng) SIMULINK程序后 ,出現(xiàn)的界面如下。 MATLAB有幾種在不同電腦作業(yè)系統(tǒng)的版本，例如在視窗 MATLAB for Windows, SIMULINK，在麥金塔上的 MATLAB for Macintch，另外還有在 Unix上的各種工作站版本。 (4)MATLAB數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)：這是對(duì) MATLAB使用的各種數(shù)學(xué)算法的總稱．包括各種初等函數(shù)的算法，也包括矩陣運(yùn)算、矩陣分析等高層次數(shù)學(xué)算法。 (1)MATALB語(yǔ)言體系： MATLAB是高層次的矩陣／數(shù)組語(yǔ)言．具有條件控制、函數(shù)調(diào)用、數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)、輸入輸出、面向?qū)ο蟮瘸绦蛘Z(yǔ)言特性。 關(guān)鍵詞： 一級(jí)倒立擺， PID， MATLAB仿真 內(nèi)蒙古科技 大學(xué)課程設(shè)計(jì) II 目 錄 第 1 章 MATLAB 仿真軟件的應(yīng)用 ................................................................................3 MATLAB 的基本介紹 ............................................................................................... 3 MATLAB 的仿真 ....................................................................................................... 3 控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真 ............................................................................................. 4 小結(jié) ......................................................................................................................... 6 第 2 章 直線一級(jí)倒立擺系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)模型 .........................................................7 系統(tǒng)組成 ................................................................................................................... 7 倒立擺的組成 ................................................................................................. 7 電控箱 ............................................................................................................. 8 其它部件圖 ..................................................................................................... 8 倒立擺特性 ..................................................................................................... 8 模型的建立 ............................................................................................................... 9 微分方程的推導(dǎo) ............................................................................................. 9 傳遞函數(shù) ........................................................................................................11 狀態(tài)空間結(jié)構(gòu)方程 ....................................................................................... 12 實(shí)際系統(tǒng)模型 ............................................................................................... 13 采用 MATLAB 語(yǔ)句形式進(jìn)行仿真 ............................................................. 15 第 3 章 直線一級(jí)倒立擺的 PID 控制器設(shè)計(jì)與調(diào)節(jié) ..................錯(cuò)誤 !未定義書簽。內(nèi)蒙古科技 大學(xué)課程設(shè)計(jì) I 摘 要 倒立擺系統(tǒng)是一個(gè)典型的快速、多變量、非線性、不穩(wěn)定系統(tǒng)，對(duì)倒立擺的控制研究無(wú)論在理論上和方法上都有深遠(yuǎn)的意義。 PID 控制器的設(shè)計(jì) ..................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。利用它既可以進(jìn)行小規(guī)模編程，完成算法設(shè)計(jì)和算法實(shí)驗(yàn)的基本任務(wù)，也可以進(jìn)行大規(guī)模編程，開發(fā)復(fù)雜的應(yīng)用程序。 (5)MATLAB應(yīng)用程序接口 (API)：這是 MATLAB為用戶提供的一個(gè)函數(shù)庫(kù)，使得用戶能夠在 MATLAB環(huán)境中使用 c程序或 FORTRAN程序，包括從 MATLAB中調(diào)用于程序 (動(dòng)態(tài)鏈接 )，讀寫 MAT文件的功能?；旧线@些版本主要是提供方便的操作環(huán)境，采用圖形介面 [6]。 分別為信號(hào)源、輸出、離散系統(tǒng)庫(kù)、線性系統(tǒng)庫(kù)、非線性系統(tǒng)庫(kù)、系統(tǒng)連接及擴(kuò)
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