直線一級(jí)倒立擺控制詳細(xì)報(bào)告(更新版)
【正文】 躍輸入和增加擾動(dòng)兩種情況下均滿足控制要求。 微分（D）控制 微分控制器的傳遞函數(shù)為：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steadystate error）。但是在后期通過查閱相關(guān)資料書籍，并結(jié)合所學(xué)知識(shí)，逐步對(duì)PID控制器各參數(shù)的控制范圍進(jìn)行了進(jìn)一步的確定，從而得到了使系統(tǒng)響應(yīng)波形滿足控制要求的參數(shù)。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）表示小車位移x的傳遞函數(shù)。二、課程設(shè)計(jì)要求1. 應(yīng)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)建立直線一級(jí)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。4. 控制要求： ※小車的位置x和擺桿角度的穩(wěn)定時(shí)間小于10秒； ※階躍響應(yīng)擺桿角度的擺幅小于2176。 當(dāng)有的擾動(dòng)時(shí)，（t）的響應(yīng)曲線為：此時(shí)，擺桿的穩(wěn)定時(shí)間小于3s，滿足控制要求。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。這就是說(shuō)，在控制器中僅引入 “比例”項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”，它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的
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