單級(jí)倒立擺經(jīng)典控制系統(tǒng)-全文預(yù)覽
【正文】 制裝置的給定值 。通常，應(yīng)使I部分發(fā)生在系統(tǒng)頻率特性的低頻段，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能；而使D部分發(fā)生在系統(tǒng)頻率特性的中頻段，以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。這種組合具有三種基本控制規(guī)律各自的特點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)方程為 當(dāng)利用PID控制器進(jìn)行串聯(lián)校正時(shí)，除可使系統(tǒng)的型別提高一級(jí)外，還將提供兩個(gè)負(fù)實(shí)零點(diǎn)。根據(jù)被控對(duì)象及技術(shù)指標(biāo)要求這里采用串聯(lián)校正。 中間變量不易相消。 圖4 控制力u作用于小車上。②可忽略擺與載體，載體與外界的摩擦，即忽略擺軸、輪軸、輪與接觸面之間的摩擦力等。 單級(jí)倒立擺系統(tǒng)的原理圖 圖中u是施加于小車的水平方向的作用力，x是小車的位移，θ是擺的傾斜角。本文主要分析由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的小車—倒立擺系統(tǒng)。故適合用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行理論推倒。主要用于系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)機(jī)理復(fù)雜因而不便分析或不可能分析的情況。從日常生活中所見(jiàn)到的任何重心在上、也是支點(diǎn)在下的控制問(wèn)題，到空間飛行器和各類伺服云臺(tái)的穩(wěn)定，都和倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定控制有很大相似性，故對(duì)其穩(wěn)定控制在實(shí)際中有很多用場(chǎng)，如海上鉆井平臺(tái)的穩(wěn)定控制、衛(wèi)星發(fā)射架的穩(wěn)定控制、火箭姿態(tài)控制、飛機(jī)安全著陸、化工過(guò)程控制等。在復(fù)雜的倒立擺系統(tǒng)中，擺桿長(zhǎng)度和質(zhì)量均可變化。至二戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，經(jīng)典控制理論形成以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的理論體系，主要研究單輸入單輸出、線性定常系統(tǒng)的分析問(wèn)題。早期最有代表性的自動(dòng)控制系統(tǒng)是18世紀(jì)的蒸汽機(jī)調(diào)速器。 關(guān)鍵詞：?jiǎn)渭?jí)倒立擺；經(jīng)典控制；數(shù)學(xué)模型；PID控制器；MATLAB 1緒論 自動(dòng)控制理論是研究自動(dòng)控制共同規(guī)律的技術(shù)科學(xué)。本文以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ)，建立小車倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，使用PID控制法設(shè)計(jì)出確定參數(shù)(擺長(zhǎng)和擺桿質(zhì)量)下的控制器使系統(tǒng)穩(wěn)定，并利用MATLAB軟件進(jìn)行仿真。 控制理論的發(fā)展，起于 “經(jīng)典控制理論”。二戰(zhàn)期間，為設(shè)計(jì)和制造飛機(jī)及船用自動(dòng)駕駛儀、火炮定位系統(tǒng)、雷達(dá)跟蹤系統(tǒng)及其他基于反饋原理的軍用裝備，促進(jìn)了自動(dòng)控制
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1