一阶倒立摆pid控制及仿真大作业
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倒立摆论文:倒立摆 模糊控制 PID控制 模糊PID控制 MATLAB仿真
【关键词】倒立摆 模糊控制 PID控制 模糊PID控制 MATLAB仿真
【英文关键词】Inverted pendulum Fuzzy control PID control Fuzzy PID control MATLAB Simulation
倒立摆论文:基于PID的二级倒立摆控制器的设计
【中文摘要】二级倒立摆系统是一个具有多变量、强耦合性、高度非线性的不稳定的系统,它可以反应出控制界当中的很多问题,例如:鲁棒性、可镇定性、跟踪性等。在控制领域当中,有很多的不稳定系统以及非线性系统,而倒立摆系统能够对这样的系统进行检验,所以倒立摆系统是控制领域当中学者研究的热点之一。倒立摆的控制方法也在军事、机器人等领域中得到了广泛性的应用。第一章简单介绍了倒立摆系统研究的历史与现状,并阐述了在不同时期所取得的成果。因为本文设计的是模糊PID控制器,所以在接下来的章节中我们首先要做的就是相关理论的准备工作。准备的内容包括:PID理论、模糊理论等相关知识的介绍。之后用拉格朗日函数方法建立一个二级倒立摆的数学模型,根据这个模型求出它的状态与输出两个方程,用现代控制理论对该系统的稳定性、可控制性、能观测性进行分析,同
一阶倒立摆控制系统设计
倒立摆课程设计报告
课程设计说明书
课程名称: 控制系统课程设计 设计题目:一阶倒立摆控制器设计 院 系: 信息与电气工程学院 班 级: 设 计 者: 学 号: 指导教师: 设计时间:2013年2月25日到2013年3月8号
1
倒立摆课程设计报告
课程设计(论文)任务书
专 业 学 生 题 目 子 题 设计时间 自动化 班 级 指导教师 一阶倒立摆课程设计 2013年 2 月 25 日 至 2013 年 3 月 8 日 共 2 周 设计(论文)的任务和基本要求,包括设计任务、查阅文献、方案设计、说明书(计算、图纸、撰写内容及规范等)、工作量等内容。 1.建立一阶倒立摆数学模型 2.做模型仿真试验 (1)给出Matlab仿真程序。 (2)给出仿真结果和响应曲线。 3.倒立摆系统的PID控制算法设计 设计PID控制器,使得当在小车上施加1N的脉冲信号时,闭环系统的响应指标为: (1)稳定时间小于5秒 (2)稳态时摆杆与垂直方向的夹角变化小于0
一阶倒立摆项目报告
一阶倒立摆
项 目 报 告
级自动化卓越班小组成员:李迎迎 张婧娴 姚红娟
李艳艳徐 山
13
目录
一、系统概述………………………………………………………1 1.1系统介绍……………………………………………………………1
1.2项目内容……………………………………………………………1 1.3系统分析步骤………………………………………………………1
二、数学建模
2.1受力分析……………………………………………………………2 2.2方框图………………………………………………………………2 三、根轨迹分析
3.1 设计控制器…………………………………………………………7 3.2根轨迹图……………………………………………………………10 四、频域分析
4.1校正后传递函数……………………………………………………11 4.2校正前后波特图……………………………………………………12
五、PID控制
5.1系统加入PID………………………………………………………13 5.2自动调节PID参数…………………………………………………13 5.3加入PID后的阶跃响应……………………………………………1
基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计 - 图文
基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计
福州大学至诚学院
题 目:姓 名:系 别:专 业:
本科生课程设计
基于双闭环PID控制的一阶
倒立摆控制系统设计
电气工程及其自动化
电气工程与自动化
目 录
1 任务概述-----------------------------------------------------1
2 系统建模-----------------------------------------------------2
3 仿真验证-----------------------------------------------------5
4 双闭环PID控制器设计----------------------------------10
5 仿真实验 -----------------------------------------------------13
6 检验系统的鲁棒性-----------------------------------------15
7 结论----------------
基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计 - 图文
基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制系统设计
福州大学至诚学院
题 目:姓 名:系 别:专 业:
本科生课程设计
基于双闭环PID控制的一阶
倒立摆控制系统设计
电气工程及其自动化
电气工程与自动化
目 录
1 任务概述-----------------------------------------------------1
2 系统建模-----------------------------------------------------2
3 仿真验证-----------------------------------------------------5
4 双闭环PID控制器设计----------------------------------10
5 仿真实验 -----------------------------------------------------13
6 检验系统的鲁棒性-----------------------------------------15
7 结论----------------
一阶倒立摆项目报告
一阶倒立摆
项 目 报 告
级自动化卓越班小组成员:李迎迎 张婧娴 姚红娟
李艳艳徐 山
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目录
一、系统概述………………………………………………………1 1.1系统介绍……………………………………………………………1
1.2项目内容……………………………………………………………1 1.3系统分析步骤………………………………………………………1
二、数学建模
2.1受力分析……………………………………………………………2 2.2方框图………………………………………………………………2 三、根轨迹分析
3.1 设计控制器…………………………………………………………7 3.2根轨迹图……………………………………………………………10 四、频域分析
4.1校正后传递函数……………………………………………………11 4.2校正前后波特图……………………………………………………12
五、PID控制
5.1系统加入PID………………………………………………………13 5.2自动调节PID参数…………………………………………………13 5.3加入PID后的阶跃响应……………………………………………1
基于一阶倒立摆的matlab仿真实验
成都理工大学工程技术学院 基于一阶倒立摆的matlab仿真实验
实验人员: -------
-------
学 号:-------- ---------
实验日期:20150618
摘要
本文主要研究的是一级倒立摆的控制问题,并对其参数进行了优化。倒立摆是典型的快速、多变量、非线性、强耦合、自然不稳定系统。由于在实际中有很多这样的系统,因此对它的研究在理论上和方法论上均有深远的意义。本文首先简单的介绍了一下倒立摆以及倒立摆的控制方法,并对其参数优化算法做了分类介绍。然后,介绍了本文选用的优化参数的状态空间极点的配置和PID控制。接着建立了一级倒立摆的数学模型,并求出其状态空间描述。本文着重讲述的是利用状态空间中极点配置实现方法。最后,用Simulink对系统进行了仿真,得出在实际控制中是两种比较好的控制方法。
Abstract
This paper mainly studies the level of the inverted pendulum control problem, and its parameters are optimized.Inverted pendul
一阶倒立摆实训报告
目录
一、任务书 ........................................................................... 错误!未定义书签。
(二)、题目 .............................................................................................. 1 (二)、要求 .............................................................................................. 1 (三)、任务 ............................................................................................... 1 (四)、设计报告要求 ........................................................................ ...... ..1 (五)、格式要求 ...............
哈工大一阶倒立摆 - 图文
哈尔滨工业大学
控制科学与工程系
控制系统设计课程设计报告
1
姓 名: 院(系): 专 业:自动化 班 号: 任务起至日期: 2014 年9 月9 日 至 2014 年9 月20 日 课程设计题目: 直线一级倒立摆控制器设计 已知技术参数和设计要求: 本课程设计的被控对象采用固高公司的直线一级倒立摆系统GIP-100-L。 系统内部各相关参数为: M小车质量0.5kg; m摆杆质量0.2kg; b小车摩擦系数0.1N/m/sec; l摆杆转动轴心到杆质心的长度0.3m; I摆杆惯量0.006kg*m*m; T采样时间0.005秒。 设计要求: 1.推导出系统的传递函数和状态空间方程。用Matlab进行阶跃输入仿真,验证系统的稳定性。 2.设计PID控制器,使得当在小车上施加0.1N的脉冲信号时,闭环系统的响应指标为: (1)稳定时间小于5秒; (2)稳态时摆杆与垂直方向的夹角变化小于0.1弧度。 3.设计状态空间极点配置控制器,使得当在小车上施加0.2m的阶跃信号时,闭环系统的响应指标为
仿真大作业
仿真实验一:Multisim仿真软件的使用,叠加原理、基尔霍夫定律和戴维南定理的仿真实 验;
一、实验目的
1、学习 Multisim仿真软件,熟悉各类虚拟仪器仪表的使用及各种仿真分析方法。 2、利用仿真实验验证叠加原理和基尔霍夫定律; 3、利用仿真实验验证戴维南定理; 二、电路原理图
图 1
三、仿真实验数据表格
1、叠加原理和基尔霍夫定律的验证(图 1)
表 1 叠加原理、基尔霍夫定律的验证
实验内容/测量内容 1 E1单独作用 2 E2单独作用 E1/V E2/A I1/mA I2/mA I3/mA I4/mA UR1/V UR2/mA UR3/mA UR4/mA 2 0 0 1 1 图 2
3 E1和 E22 共同作
用 4 E1和 E22 单独作 用叠加计算值 5 2E2单独作用 0 2 1 6 相对误 差(叠加 性) 7 相对误 差(齐次 性) 2、戴维南定理的验证(图 2) (1)、测量二端网络11' 两点间的开路电压UOC =
Ro =
;
(2)、用伏安法测量含源线性单口网络的外特性。
表 2 含源线性