基于adams和matlab的一級倒立擺聯(lián)合仿真-資料下載頁
2025-06-28 01:47本頁面
【正文】 Ki=，Kd=。經(jīng)過仿真后，得到的擺桿擺角和滑塊位移的響應曲線如下 雙回路PID控制的角度響應曲線（L=500mm） 雙回路PID控制的位移響應曲線（L=500mm）雙回路控制的平衡時間比單獨的角度控制要長，但是在2s左右也基本達到了平衡，控制效果很好。一級倒立擺擺桿長度參數(shù)對控制策略的影響之前我們建立的一級倒立擺模型的擺桿長度是L=500mm，下面將擺桿長度設為L=250mm，分析上面PID的控制策略對該系統(tǒng)動態(tài)響應的影響。使用PRO/E對一級倒立擺重新建模，將擺桿長度設為250mm，然后將模型導入到ADAMS中，完成系統(tǒng)力學定義后導入MATLAB進行仿真。系統(tǒng)的控制策略仍采用雙回路的PID控制。這里將上一節(jié)得到的角度和位移PID參數(shù)輸入到此模型，觀察其動態(tài)響應與之前的模型有何不同。經(jīng)過聯(lián)合仿真，得到的角度和位移響應曲線如下（L=250mm）（L=250mm）分析：角度響應：L=，；L=。位移響應：L=500模型的超調量和二次超調量分別為7和13，平衡時間為6s；L=250模型的超調量和二次超調量分別為2和7，平衡時間為8s?？梢钥闯鰜?，L=250模型要比L=500模型容易穩(wěn)定，即在受到相同的擾動狀況下，使用較小的PID參數(shù)就可以達到平衡。七、問題總結本文利用PRO/E、,直接用ADAMS建立的虛擬模型進行分析,與那些近似線性化的簡易數(shù)學模型相比,這為我們以后的物理樣機試驗提供了更為可靠的依據(jù)。在聯(lián)合仿真過程中，遇到了一些問題：PRO/E導入ADAMS會有模型位置放錯的情況，這個時候需要保證兩個軟件里設定的坐標軸一致。對于各零件的MARKER點局部坐標和ADAMS全局坐標不一樣情況，需要修改orientation，否則會出現(xiàn)測量錯誤的情況。在使用角度測量函數(shù)AZ和DZ時，如果將FROM MARKER 和TO MARKER位置搞反的話，后面輸出的角度值可能為負，后面的PID參數(shù)也隨之改變。使用PID調節(jié)，發(fā)現(xiàn)如果時間足夠長的話，倒立擺不能保持位置上的穩(wěn)定，滑塊也會越走越遠，直到脫離軌道。這是因為使用PID控制角度時，總會有微小的穩(wěn)態(tài)誤差，這個誤差最終會導致位置上的不平衡。本文PID參數(shù)的確定采用的是試湊法，即通過控制經(jīng)驗和多次系統(tǒng)調試來確定參數(shù)，往往比較繁瑣，難以達到期望的精度。而且雙回路控制比單回路控制的難度更大。這種情況下可以采用極點配置法或擴充臨界比例法等。參考文獻范成建等 (2006). . 北京市, 機械工業(yè)出版社.賈長治,殷軍輝(2010). MD ADAMS虛擬樣機從入門到精通. 北京市, 機械工業(yè)出版社.姜學軍（2009）.,清華大學出版社.應再恩,平雪良. (2012). 基于ADAMS和MATLAB的雙回路PID控制倒立擺聯(lián)合仿真. 機械傳動(08): 6467.楊世勇,徐莉蘋. (2007). 單級倒立擺的PID控制研究. 控制工程(S1): 2324+53.肖力龍 (2007). 直線一級倒立擺起擺與穩(wěn)擺控制研究及控制系統(tǒng)設計, 中南大學. 碩士: 77
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1