單級倒立擺經(jīng)典控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-08-26 00:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)，以保持擺的倒立穩(wěn)定。 為了建立倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學模型，先作如下假設(shè):①倒立擺與擺桿均為勻質(zhì)剛體。②可忽略擺與載體，載體與外界的摩擦，即忽略擺軸、輪軸、輪與接觸面之間的摩擦力等。 倒立擺是不穩(wěn)定的，如果沒有適當?shù)目刂屏ψ饔迷谒纳厦?，它將隨時可能向任何方向傾倒。這里只考慮二維問題，即認為倒立擺只在圖2所示平面內(nèi)運動?？刂屏作用于小車上。擺桿長度為2L，質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，小車瞬時位移為x，擺桿瞬時位置為（x+2L*sinθ），在外力的作用下，系統(tǒng)產(chǎn)生運動。假設(shè)擺桿的重心位于其幾何中心。設(shè)輸入為作用力u，輸出為擺角θ。 圖3 小車沿x軸的受力分析 圖4 擺的受力分析 小車沿x軸方向的受力分析如圖4所示，根據(jù)牛頓第二定律得 方程⑴⑵⑶⑷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。 3單級倒立擺控制系統(tǒng)原理 所謂校正，就是在系統(tǒng)中加入一些其參數(shù)可以根據(jù)需要而改變的機構(gòu)或裝置，使系統(tǒng)整個特性發(fā)生變化，從而滿足給定的各項性能指標。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、反饋校正和復合校正四種。根據(jù)被控對象及技術(shù)指標要求這里采用串聯(lián)校正。 確定校正裝置的具體形式時，應先了解校正裝置所提供的控制規(guī)律，以便選擇相應的元件。包含校正裝置在內(nèi)的控制器，常常采用比例、微分、積分等基本控制規(guī)律，或者采用這些基本控制規(guī)律
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1