單級倒立擺經(jīng)典控制系統(tǒng)-免費閱讀
【正文】 的單位階躍響應 結(jié)論 倒立擺系統(tǒng)的控制研究長期以來被認為是控制理論極其應用領域里引起人們極大興趣的問題。 設原系統(tǒng)小車的質(zhì)量M＝，擺的質(zhì)量m＝，擺長2L=，重力加速度 進入MATLAB的工作環(huán)境之后，通過鍵盤輸入MATLAB命令，便可以執(zhí)行相應的操作了，這與DOS的操作十分接近。 圖5PID控制器各部分參數(shù)的選擇，在系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試中最后確定。按照校正裝置在系統(tǒng)中的連接方式，控制系統(tǒng)校正方式可分為串聯(lián)校正、反饋校正和復合校正四種。因為含有項，所以為非線性微分方程組。設輸入為作用力u，輸出為擺角θ。 為了建立倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學模型，先作如下假設:①倒立擺與擺桿均為勻質(zhì)剛體。事實上，小車—倒立擺的數(shù)學模型與驅(qū)動系統(tǒng)有關，常見到的模型只是對應于直流電機的情況，如果執(zhí)行機構(gòu)是交流伺服電機，就不是這個模型了。其二，人為地給系統(tǒng)施加某種測試信號，記錄其輸出響應，并用適當?shù)臄?shù)學模型去逼近。 常見的倒立擺系統(tǒng)一般由小車和擺桿兩部分構(gòu)成，其中擺桿可能是一級、兩級甚至多級。這些方法現(xiàn)在仍是人們學習控制理論的入門之道。 控制理論的發(fā)展，起于 “經(jīng)典控制理論”。 關鍵詞：單級倒立擺；經(jīng)典控制；數(shù)學模型；PID控制器；MATLAB 1緒論 自動控制理論是研究自動控制共同規(guī)律的技術科學。至二戰(zhàn)結(jié)束時，經(jīng)典控制理論形成以傳遞函數(shù)為基礎的理論體系，主要研究單輸入單輸出、線性定常系統(tǒng)的分析問題。從日常生活中所見到的任何重心在上、也是支點在下的控制問題，到空間飛行器和各類伺服云臺的穩(wěn)定，都和倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定控制有很大相似性，故對其穩(wěn)定控制在實際中有很多用場，如海上鉆井平臺的穩(wěn)定控制、衛(wèi)星發(fā)射架的穩(wěn)定控制、火箭姿態(tài)控制、飛機安全著陸、化工過程控制等。故適合用數(shù)學工具進行理論推倒。 單級倒立擺系統(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?？?
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