直線一級倒立擺控制詳細報告(專業(yè)版)
【正文】 這就是說，在控制器中僅引入 “比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，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，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。PID控制器就是根據系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。4. 控制要求： ※小車的位置x和擺桿角度的穩(wěn)定時間小于10秒； ※階躍響應擺桿角度的擺幅小于2176。b 小車摩擦阻尼系數 2. 控制系統(tǒng)模擬結構圖：其中G1（s）表示關于擺角的開環(huán)傳遞函數，D(S)表示PID控制器的傳遞函數，G2（s）表示小車位移x的傳遞函數。僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steadystate error）。由于實際擾動是力，但本實驗所要求的擾動為擺桿角度，并不能通過角度得知力的大小，故本系統(tǒng)所加的擾動為角度，且需將此擾動作為輸入量進行試驗，經反復調整，對控制器參數進行整定與完善，使系統(tǒng)在階躍輸入和增加擾動兩種情況下均滿足控制要求。但是單獨引用積分器會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并使系統(tǒng)的反應速度降低。通過本次實習，我們建立了理論知識與實體對象之間的聯系，加深和鞏固了所學的控制理論知識。直線一級倒立擺控制一、課程設計目的 學習直線一級倒立擺的數學建模方法，運用所學知識設計PID控制器，并應用MATLAB進行仿真。最終使系統(tǒng)響應的超調量小于20%，將調整到了最好的狀態(tài)，精確
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