最新單級(jí)倒立擺系統(tǒng)的建模與控制器設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-13 14:18本頁(yè)面
【正文】 于是，可以得知系統(tǒng)的能控性矩陣的秩為4，因此該系統(tǒng)是能控的。D=[0 0]。B=[0 4/(4*M+m) 0 3/((4*M+m)*l)]。l = 。I= 。下面采用matlab來(lái)分析系統(tǒng)的能控性，接代碼1，其源代碼如下：程序5：M = 。 單級(jí)倒立擺系統(tǒng)的能控性分析本論文采用極點(diǎn)配置法設(shè)計(jì)倒立擺系統(tǒng)的控制器。3 單級(jí)倒立擺系統(tǒng)的極點(diǎn)配置控制器設(shè)計(jì) 單級(jí)倒立擺系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)的目標(biāo)在本畢業(yè)設(shè)計(jì)論文中，單級(jí)倒立擺系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)的目標(biāo)是：通過(guò)對(duì)小車的左右移動(dòng)使得擺桿保持在豎直的位置。D=[0 0]。B=[0 4/(4*M+m) 0 3/((4*M+m)*l)]。l = 。I= 。求開(kāi)環(huán)系統(tǒng)矩陣特征值的Matlab源程序?yàn)椋撼绦?：M = 。我們知道，線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性由系統(tǒng)矩陣的特征值決定，若系統(tǒng)矩陣的特征值的實(shí)部均不大于零，則系統(tǒng)就是穩(wěn)定的；否則系統(tǒng)就是不穩(wěn)定的。)axis([0 0 100])grid on于是可以得到系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)脈沖干擾響應(yīng)的曲線如下：圖3 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)脈沖響應(yīng)曲線由系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)脈沖干擾響應(yīng)曲線可知，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，這與我們的經(jīng)驗(yàn)也是相符合的。plot(T,Y(:,1),T,Y(:,2),39。X0=[0 0 0 0]。U=zeros(size(T))。D=[0 0]。B=[0 4/(4*M+m) 0 3/((4*M+m)*l)]。l = 。I= 。源程序如下：程序3：M = 。)axis([0 0 100])grid on于是可以得到系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)初值響應(yīng)的曲線如下：圖3 系統(tǒng)開(kāi)環(huán)初值響應(yīng)曲線由系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)初值響應(yīng)曲線可知，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，這與我們的經(jīng)驗(yàn)是相符合的。plot(T,Y(:,1),T,Y(:,2),39。X0=[0 0 0]。T=0::10。C=[1 0 0 0 0 0 1 0]。A=[0 1 0 0 0 0 3*M*g/(4*M+m) 0 0 0 0 1 0 0 3*(M+m)*g/((4*M+m)*l) 0]。g = 。m = 。首先，我們考證擺桿不受外力干擾，但是擺桿有一個(gè)小的初始偏角的情況。執(zhí)行上面的文件，就可以在Matlab的命令窗口中得到如下所示的系統(tǒng)狀態(tài)空間方程的A，B，C和D矩陣：a = x1 x2 x3 x4 x1 0 1 0 0 x2 0 0 0 x3 0 0 0 1 x4 0 0 0 b = u1 x1 0 x2 x3 0 x4 c = x1 x2 x3 x4 y1 1 0 0 0 y2 0 0 1 0 d = u1 y1 0 y2 0 Continuoustime model. 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，對(duì)于一階倒立擺，如果沒(méi)有加以控制，當(dāng)擺桿有一個(gè)小的偏角時(shí)，或者擺桿初始位置在豎直狀態(tài)但小車受到一個(gè)初始干擾外力，擺桿必然會(huì)倒下來(lái)，也就是說(shuō)，上述倒立擺模型中的零平衡點(diǎn)是不穩(wěn)定平衡點(diǎn)。C=[1 0 0 0 0 0 1 0]。A=[0 1 0 0 0 0 3*M*g/(4*M+m) 0
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