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單級倒立擺設計論文(編輯修改稿)

2025-07-24 13:06 本頁面
 

【文章內容簡介】 (28)上述方程(21)到(28)為車載倒立擺系統(tǒng)運動方程組。因為含有項,所以為非線性微分方程組。中間變量不易相消。 當θ很小的時候, θ很小,可以合理的認為sinθ趨于0,cosθ趨于1,在這些假設條件下,可進行線性化處理有 (29) (210) (211) (212)由上述(29)到(212)方程,消去V、H后,有 (213) (214)再消去,得 (215)即 (216)所以其線性化微分方程為 (217)經(jīng)拉氏變換后,得其傳遞函數(shù) (218) 3. 單級倒立擺控制系統(tǒng)上一章節(jié)已經(jīng)得出單級倒立擺系統(tǒng)的傳遞函數(shù),但僅僅得出其傳遞函數(shù)是不夠的,還需要對其進行校正.具有比例—積分—微分控制規(guī)律的控制器,稱PID控制器。當利用PID控制器進行串聯(lián)校正時,除可使系統(tǒng)的型別提高一級外,還將提供兩個負實零點,從而在提高系統(tǒng)動態(tài)性能方面,具有很大的優(yōu)越性。因此,在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中,廣泛使用PID控制器。PID控制器各部分參數(shù)的選擇是根據(jù)系統(tǒng)現(xiàn)場調試最后確定。所有的PID控制器都有可以分解成給定值控制單元,PID作用單元及手動/自動轉換單元等三個主要單元,如圖31所示。圖中,給定值單元①接收工業(yè)控制過程的測量量c,以及控制裝置的給定值。PID作用單元②接受給定值控制單元產(chǎn)生的誤差信號e,并按給定控制律算出閉環(huán)控制信號。手動/自動單元③在“自動A位置時,將PID單元的輸出信號送入工業(yè)過程,此時工業(yè)過程在閉環(huán)中受到控制;而在“手動M位置時,把用戶直接在控制器上調整手動輸出信號送至工業(yè)過程,此時系統(tǒng)采用開環(huán)控制方式。圖31 PID控制器原理性結構P、I、D三種基本控制規(guī)律,各有特點,綜合起來其實用PID控制器的傳遞函數(shù)可以
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