直線一級倒立擺pid控制實驗課件易杰-資料下載頁
2025-08-23 09:34本頁面
【導(dǎo)讀】用于直線一級倒立擺的控制，PID控制并不需要對系統(tǒng)進行精確的分析，經(jīng)典控制理論的研究對象主要是單輸入單輸出的系統(tǒng)，控制器設(shè)計時一般需要有關(guān)被控對象的較精確模型。平衡位置為垂直向上的情況。需仔細調(diào)節(jié)PID控制器的參數(shù)，以得到滿意的控制效果。通過對控制量v雙重積分即可以得到小車位置。PID參數(shù)設(shè)定法則可以參考《現(xiàn)代控制工程》第十章PID控制與魯棒控制，對于PID控制參數(shù)，我們采用以下的方法進行設(shè)定。其中PIDController為封裝后的PID控制器，雙擊模塊打開參數(shù)設(shè)置窗口，從圖中可以看出，控制曲線不收斂，因此增大控制量，Kp=40,Ki=0,從圖中可以看出，閉環(huán)控制系統(tǒng)持續(xù)振蕩，周期約為。從上圖可以看出，系統(tǒng)在秒后達到平衡，但是存在一定的穩(wěn)態(tài)誤差。從上面仿真結(jié)果可以看出，系統(tǒng)可以較好的穩(wěn)定，但由于積分因素的影響，穩(wěn)定時間明顯增大。3)點擊編譯程序，完成后點擊使計算機和倒立擺建立連接。直線倒立擺使用手冊相關(guān)章節(jié)。緩慢提起倒立擺的擺桿到豎直向上
【正文】 MATLAB Simulink 實時控制工具箱“ Googol Education Products”打開 “ Inverted Pendulum\Linear Inverted Pendulum\Linear 1Stage IP Experiment\ PID Experiments”中的“ PID Control Demo”） PID 控制實驗 2) 雙擊“ PID”模塊進入 PID 參數(shù)設(shè)置，如下圖所示： 把仿真得到的參數(shù)輸入 PID 控制器，點擊“ OK”保存參數(shù)。 PID 控制實驗 3) 點擊 編譯程序，完成后點擊使計算機和倒立擺建立連接。 4) 點擊運行程序，檢查電機是否上伺服，如果沒有上伺服，請參見直線倒立擺使用手冊相關(guān)章節(jié)。緩慢提起倒立擺的擺桿到豎直向上的位置，在程序進入自動控制后松開，當小車運動到正負限位的位置時，用工具擋一下擺桿，使小車反向運動。 PID 控制實驗 5) 實驗結(jié)果如下圖所示： 從圖中可以看出，倒立擺可以實現(xiàn)較好的穩(wěn)定性，擺桿的角度在 （弧度） 左右。同仿真結(jié)果， PID 控制器并不能對小車的位置進行控制，小車會沿滑桿有稍微的移動。 PID 控制實驗 在給定干擾的情況下，小車位置和擺桿角度的變化曲線如下圖所示： 可以看出，系統(tǒng)可以較好的抵換外界干擾，在干擾停止作用后，系統(tǒng)能很快回到平衡位置。 PID 控制實驗 修改 PID 控制參數(shù)，例如： PID 控制實驗 觀察控制結(jié)果的變化，可以看出，系統(tǒng)的調(diào)整時間減少，但是在平衡的時候會出現(xiàn)小幅的振蕩。 PID 控制實驗 實驗結(jié)果與實驗報告 請將計算步驟，仿真和實驗結(jié)果記錄并完成實驗報告：
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