單級(jí)倒立擺設(shè)計(jì)論文-文庫吧資料
2025-07-03 13:06本頁面
【正文】 牛頓第二定律得 （21） （22）擺的受力分析如圖23所示，根據(jù)牛頓第二定律得擺桿重心沿x軸方向運(yùn)動(dòng)方程為 （23） （24）擺桿重心沿y軸方向運(yùn)動(dòng)方程為 （25） （26）擺桿圍繞重心轉(zhuǎn)動(dòng)方程為 （27） （28）上述方程（21）到（28）為車載倒立擺系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程組。 小車沿x軸的受力分析 圖22假設(shè)擺桿的重心位于其幾何中心?？刂屏作用于小車上。為了建立倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，先作如下假設(shè):①倒立擺與擺桿均為勻質(zhì)剛體。若不給小車施加控制力，倒擺會(huì)向左或向右傾斜，控制的目的是當(dāng)?shù)箶[出現(xiàn)偏角時(shí)，在水平方向上給小車以作用力，通過小車的水平運(yùn)動(dòng)，使倒擺保持在垂直的位置。其特點(diǎn)是高階次、不穩(wěn)定、非線性、強(qiáng)耦合，只有采取有效的控制方式才能穩(wěn)定控制。事實(shí)上，小車倒立擺的數(shù)學(xué)模型與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)，常見到的模型只是對(duì)應(yīng)于直流電機(jī)的情況，如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)是交流伺服電機(jī)，就不是這個(gè)模型了。都和倒立擺系統(tǒng)的穩(wěn)定控制有很大相似性，故對(duì)其穩(wěn)定控制在實(shí)際中有很多應(yīng)用，如火箭姿態(tài)控制、衛(wèi)星發(fā)射架的穩(wěn)定控制、飛機(jī)安全著陸、海上鉆井平臺(tái)的穩(wěn)定控制等。 單級(jí)倒立擺裝置倒立擺的研究具有重要的工程背景。 常見的單級(jí)倒立擺系統(tǒng)一般由小車和擺桿兩部分構(gòu)成。1. 倒立擺 倒立擺的概念倒立擺是處于倒置不穩(wěn)定狀態(tài)，人為控制使其處于動(dòng)態(tài)平衡的一種擺。3）、用單片機(jī)進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)PID的控制算法，了解控制算法的具體實(shí)現(xiàn)及單片 機(jī)軟件仿真過程。增強(qiáng)分析問題、解決問題的能力。它包含利用各種曲線圖的頻率響應(yīng)法和利用拉普拉斯變換求解微分方程的時(shí)域分析法。至二戰(zhàn)結(jié)束時(shí)，經(jīng)典控制理論形成以傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)的理論體系，主要研究單輸入單輸出、線性定常系統(tǒng)的分析問題。20世紀(jì)起，應(yīng)用范圍擴(kuò)大到電壓、電流
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