單級(jí)倒立擺經(jīng)典控制系統(tǒng)-免費(fèi)閱讀
【正文】 的單位階躍響應(yīng) 結(jié)論 倒立擺系統(tǒng)的控制研究長期以來被認(rèn)為是控制理論極其應(yīng)用領(lǐng)域里引起人們極大興趣的問題。 設(shè)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(jìn)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(yīng)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(fù)合校正四種。因?yàn)楹许?xiàng)，所以為非線性微分方程組。設(shè)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(xué)模型，先作如下假設(shè):①倒立擺與擺桿均為勻質(zhì)剛體。事實(shí)上，小車—倒立擺的數(shù)學(xué)模型與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)，常見到的模型只是對(duì)應(yīng)于直流電機(jī)的情況，如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)是交流伺服電機(jī)，就不是這個(gè)模型了。其二，人為地給系統(tǒng)施加某種測試信號(hào)，記錄其輸出響應(yīng)，并用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)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(jí)、兩級(jí)甚至多級(jí)。這些方法現(xiàn)在仍是人們學(xué)習(xí)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(guān)鍵詞：單級(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)。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)的分析問題。從日常生活中所見到的任何重心在上、也是支點(diǎn)在下的控制問題，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，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、化工過程控制等。故適合用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行理論推倒。 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?？?
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