基于MATLAB的一級倒立擺數(shù)字控制器設計

1.2萬字 38頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


畢業(yè)設計說明書中文摘要
倒立擺系統(tǒng)作為一個典型的高階不穩(wěn)定系統(tǒng)，具有多變量、非線性、強耦合和快速運動的特性。它在檢驗各種新型控制理論及控制方法方面是一個非常有效的典型裝置。所以近年來受到許多學者的關注，對其進行深入的研究。
本次設計的內容主要是：根據(jù)給定參數(shù)的倒立擺系統(tǒng)模型，設計出能夠達到相關精度要求的一個數(shù)字控制器。本文首先對倒立擺控制器的研究發(fā)展過程及研究現(xiàn)狀進行了說明。在對倒立擺結構進行受力分析的基礎上利用牛頓-歐拉法推導出了倒立擺的數(shù)學模型，并根據(jù)倒立擺復雜，不平衡，非線性的特性，決定利用PID控制作為本次設計的控制方法。最后把給定參數(shù)帶入建立的數(shù)學模型中，在MATLAB上利用simulink建立系統(tǒng)模型并進行仿真實驗。通過對仿真結果的分析，驗證了該控制器能夠有效控制倒立擺小車的位移和擺桿角度達到穩(wěn)定平衡。


關鍵詞 倒立擺；MATLAB仿真；PID控制