摘要倒立擺控制系統(tǒng)雖然作為熱門研究課題之一,但見于資及應用探究

1、1摘要摘要:倒立擺控制系統(tǒng)雖然作為熱門研究課題之一，但見于資料上的大多采用現(xiàn)代控制方法，本課題的目的就是要用經典的方法對單級倒立擺設計控制器進行探索。本文以經典控制理論為基礎，建立小車倒立擺系統(tǒng)的數(shù)學模型，使用PID控制法設計出確定參數(shù)(擺長和擺桿質量)下的控制器使系統(tǒng)穩(wěn)定，并利用MATLAB軟件進行仿真。關鍵詞：單級倒立擺；經典控制；數(shù)學模型；PID控制器；MATLAB3目錄摘要............................

2、....................................................................................................1Abstract...............................................................................................................

3、.........2第一章引言..................................................................................................................41.1課題的研究背景以及意義............................................................................

4、..41.1.1經典控制理論.......................................................................................41.1.2倒立擺的概念.......................................................................................41.1.3倒立擺的研究具有重要的工程背

5、景...................................................5第二章單節(jié)倒立擺的數(shù)學模型..................................................................................62.1模型的推導原理.............................................................

6、..................................62.2單級倒立擺系統(tǒng)描述.......................................................................................62.3單節(jié)倒立擺的系統(tǒng)數(shù)學建模......................................................................

7、....72.3.2系統(tǒng)的運動方程.....................................................................................82.4單級倒立擺系統(tǒng)模型的線性化處理及傳遞函數(shù)..........................................92.4.1線性化...........................................

8、.........................................................92.4.2單節(jié)倒立擺傳遞函數(shù)的推導................................................................92.4.3狀態(tài)空間方程的推導..................................................................

9、........10第三章單級倒立擺控制系統(tǒng)原理............................................................................123.1線性系經統(tǒng)的校正方法.................................................................................123.2基本控制定律.............

10、....................................................................................123.3PID控制.........................................................................................................133.3.1PID控制器的結構.....

11、..........................................................................133.4系統(tǒng)MATLAB仿真和開環(huán)響應.................................................................143.4.1傳遞函數(shù)仿真................................................

12、......................................143.4.2狀態(tài)方程法仿真..................................................................................15第四章PID調節(jié)器控制校正設計.....................................................................

13、.......17第五章PID控制算法設計........................................................................................205.1PID控制理論分析.........................................................................................205.2MAT

14、LAB仿真...............................................................................................235.2.1擺桿角度控制......................................................................................235.2.2小車位置變化仿真......

15、........................................................................27結論.......................................................................................................................28致謝.....................