級(jí)倒立擺課程設(shè)計(jì)--倒立擺pid控制及其matlab仿真-資料下載頁
2025-06-07 02:23本頁面
【正文】 外環(huán)控制器的傳遞函數(shù)為： )1()(1 ?? ssD 一級(jí)倒立擺雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的方框圖 (3)系統(tǒng)仿真 對(duì)一級(jí)倒立擺雙閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。 一級(jí)倒立擺雙閉環(huán)控制系統(tǒng) Simulink 仿真結(jié)構(gòu)圖 運(yùn)行如下 MATLAB 程序，得到如 下 圖所示仿真曲線 clear all load t=signals(1,:)。q=signals(2,:)。x=signals(3,:)。 figure(1) 2( 1 )s ?1 . 6()Ws ()Xs()s?()Fs()rXs一 級(jí) 倒 立 擺 2 00 .1 7 5 1 .6 2 5s ?X 調(diào) 節(jié) 器θ 調(diào) 節(jié) 器 倒立擺 PID 控制及其 Matlab 仿真 10 ht=line(t,q(:))。 grid on。 xlabel(39。時(shí)間（ s） 39。)。 ylabel(39。擺角變化 (rad)39。)。 axis([0,10,])。 axet=axes(39。Position39。,get(gca,39。Position39。),39。XAxisLocation39。,39。bottom39。,... 39。YAxisLocation39。,39。right39。,39。color39。,39。None39。,39。XColor39。,39。k39。,39。YColor39。,39。k39。)。 ht=line(t,x,39。color39。,39。r39。,39。parent39。,axet)。 ylabel(39。x位置變化（ m） 39。)。 axis([0,10,])。 title(39。\Theta(t) 和 x(t)的階躍響應(yīng)曲線 39。) gtext(39。\leftarrow x(t)39。),gtext(39。\Theta(t)\uparrow39。)。 5. 分析綜述比例 P、 積分 I、微分 D 三個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響。 PID控制方式由比例 ,積分 ,微分三種作用組成在一起體現(xiàn)出來的。 P的優(yōu)點(diǎn) :響應(yīng)該速度快 ,調(diào)節(jié)動(dòng)作迅速。 I的優(yōu)點(diǎn) :消除余差。 D的優(yōu)點(diǎn) :根據(jù)偏差信號(hào)的變化 ,趨勢(shì)提前動(dòng)作。先把微分作用取消掉 ,只保留 PI,先調(diào)比例 ,再調(diào)積分 ,最后加 倒立擺 PID 控制及其 Matlab 仿真 11 上微分再調(diào)。如果振蕩過快 ,加大 P。如果振蕩后過很久才穩(wěn)定 ,減小 P，減少積分時(shí)間。如果振蕩的周期太長(zhǎng) ,加大積分時(shí)間。如果對(duì)調(diào)節(jié)對(duì)象變化反應(yīng)過慢 ,增大D。所以采用 PID控制方式能很有效的實(shí)現(xiàn)倒立擺控制，減少超調(diào)量，有效控制小車的運(yùn)動(dòng)和擺棍的 擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)倒立擺的控制 圖 51不同比例的響應(yīng)曲線圖 圖 52 不同微分下的仿真圖
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