最優(yōu)控制實驗指導書(編輯修改稿)
2025-08-16 02:06 本頁面
【文章內容簡介】 饋控制器，控制系統(tǒng)結構如圖4。圖中,R是施加在小車上的階躍輸入，四個狀態(tài)量，，分別代表小車位移、小車速度、擺桿位置和擺桿角速度，輸出包括小車位擺桿角度。設計控制器使得當給系統(tǒng)施加一個階躍輸入時，擺桿會置和擺動，然后仍然回到垂直位置，小車可以到達新的指定位置。煢楨廣鰳鯡選塊網羈淚鍍齊鈞摟鰨饗。系統(tǒng)的開環(huán)極點可以用Matlab程序求出。開環(huán)極點為0，，可以看出，這說明開環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴縈詰聾諦鰭皚。假設全狀態(tài)反饋可以實現(xiàn)（四個狀態(tài)量都可測），找出確定反饋控制規(guī)律K。用Matlab中的lqr函數(shù)，可以得到最優(yōu)控制器對應的K。lqr函數(shù)允許選擇兩個參數(shù)(R和Q)，這兩個參數(shù)用來平衡輸入量和狀態(tài)量。最簡單的情況是假設R=1，.當然，也可以通過改變Q矩陣中的非調節(jié)控制器以得到期望的響應。籟叢媽羥為贍僨蟶練淨櫧撻曉養(yǎng)鰲頓。圖4 控制系統(tǒng)結構要求同學們采用LQR控制算法，控制倒立擺擺動至豎直狀態(tài)，并可以控制倒立擺左移和右移。實驗中選擇擾動的波形，及其頻率和幅值大小，注意先啟動伺服，再起擺，記錄實驗過程中的擺桿角度、擺桿角速度、連桿角位移和連桿角速度，并記錄實驗過程中的波形。預頌圣鉉儐歲齦訝驊糴買闥齙絀鰒現(xiàn)。4. 實驗報告請各指導老師登陸該實驗系統(tǒng)了解具體實驗方法，并指導學生完成實驗。學生結束實驗后應完成相應的實驗報告并交給指導老師。其中實驗報告的主要內容包括：實驗目的，實驗內容，實驗記錄數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析與處理等。滲釤嗆儼勻諤鱉調硯錦鋇絨鈔陘鰍陸。實驗二：機械臂最優(yōu)路徑規(guī)劃實驗圖5機械臂硬件組成如上圖所示，整個機械臂由機械臂本體、運動控制卡和PC主機三部分組成。在主機主板的PCI插槽中插入GT400SG運動控制卡，安裝對應的驅動程序。通過25芯“D”型插頭連接電纜將運動控制卡和機械臂本體連接。在PC主機上對運動控制器編制程序驅動機械臂四個關節(jié)上的伺服電機運動，從而控制機械臂的運動。鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡縫勵羆楓鱷燭。機械臂通常有兩種坐標空間：關節(jié)坐標空間和直角坐標空間。兩種坐標空間定義如下： 關節(jié)坐標空間定義機械臂的空間坐標直接由各個關節(jié)的坐標來確
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