欢迎来到人人文库网! | 帮助中心 人人文库renrendoc.com美如初恋!
人人文库网
首页 人人文库网 > 资源分类 > RAR文档下载

直线倒立摆的稳定控制算法设计【4张图纸】【优秀】

  • 资源格式: RAR        下载权限:游客/注册会员/VIP会员    下载费用:50
游客快捷下载 游客一键下载
会员登录下载
下载资源需要50

邮箱/手机号:
您支付成功后,系统会自动为您创建此邮箱/手机号的账号,密码跟您输入的邮箱/手机号一致,以方便您下次登录下载和查看订单。注:支付完成后需要自己下载文件,并不会自动发送文件哦!

支付方式: 微信支付    支付宝   
验证码:   换一换

友情提示
2、本站资源不支持迅雷下载,请使用浏览器直接下载(不支持QQ浏览器)
3、本站资源下载后的文档和图纸-无水印,预览文档经过压缩,下载后原文更清晰   

直线倒立摆的稳定控制算法设计【4张图纸】【优秀】

P直线倒立摆的稳定控制算法设计/PP66页18000字数说明书开题报告中期报告4张CAD图纸/PP中期DOC/PP套筒DWG/PP小带轮DWG/PP直线倒立摆的稳定控制算法设计开题报告DOC/PP直线倒立摆的稳定控制算法设计论文DOC/PP装配图DWG/PP轴承座DWG/PPBR//PP摘要NBSPNBSP/PP本文首先利用牛顿力学分析的方法和拉格朗日法建立了直线一级、二级、三级倒立摆实物系统的线性状态方程,并在此基础上分析了该系统是不稳定的,同时又是能控的和能观的。基于此本文设计了直线倒立摆系统的机械本体部分,研究了直线一级、二级、三级倒立摆系统的PID、LQR和状态空间极点配置控制算法,同时利用MATLAB/SIMULINK对各个算法进行分析,由仿真结果表明对于像倒立摆这样的非线性模型,通过对其数学模型的建立,设计相应的控制器,并对其实现控制是可行的。/PPBR//PP关键词直线倒立摆;PID;LQR;状态空间极点配置;仿真/PPBR//PP目NBSP录/PP1绪论SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN1/PP11前言SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN1/PP12倒立摆系统研究背景及意义SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN1/PP13国内外倒立摆控制研究发展及现状SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN2/PP14本文主要工作SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN4/PP2倒立摆机械系统设计及实现SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN5/PP21倒立摆简介SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN5/PP22倒立摆工作特性和工作原理SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN5/PP221工作特性SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN5/PP222系统工作原理SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN5/PP23系统机械结构设计SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN6/PP231底座设计SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN6/PP232小车部分设计SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN6/PP233传动部分设计SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN7/PP234步进电机选择SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN7/PP3一级直线倒立摆系统的建模分析与仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN10/PP31一级倒立摆模型分析SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN10/PP311系统可观可控性分析SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN13/PP312系统阶跃响应分析SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN14/PP32一级直线倒立摆控制器设计与仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN15/PP321PID控制器设计及算法仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN15/PP322LQR控制器设计及算法仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN18/PP323状态空间极点配置控制设计及仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN20/PP324小结SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN22/PP4二级直线倒立摆系统的建模分析与仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN24/PP41二级倒立摆模型的分析SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN24/PP411二级倒立摆稳定性分析SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN29/PP412能控性能观性分析SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN29/PP42二级直线倒立摆控制器设计与仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN30/PP421LQR控制器设计及算法仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN30/PP422状态空间极点配置控制设计及仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN31/PP423小结SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN32/PPBR//PP5三级直线倒立摆系统建模分析与仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN34/PP51二级倒立摆模型分析SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN34/PP511三级倒立摆稳定性分析SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN39/PP512能控性能观性分析SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN39/PP52三级直线倒立摆控制器设计与仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN40/PP521LQR控制器设计及算法仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN40/PP522状态空间极点配置控制设计及仿真SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN41/PP523小结SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN43/PP6总结与展望SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN44/PP参考文献SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN45/PP致谢SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN46/PP毕业设计(论文)知识产权声明SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN47/PP毕业设计(论文)独创性声明SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN48/PP附录SPANCLASSAPPLETABSPAN/SPAN49/PPBR//PP倒立摆系统研究背景及意义/PP对倒立摆系统的研究不仅仅在其结构简单、原理清晰、易于实现等特点,而且作为典型的多变量系统,可采用实验来研究控制理论中许多方面的问题。在稳定性控制问题上,倒立摆既具有普遍性又具有典型性。倒立摆的典型性在于,倒立摆系统作为一个控制装置,它结构简单、价格低廉,便于模拟和数字多种不同的方式控制,通过引入适当的控制方式使之成为一个稳定的系统,而且当一种新的控制理论和方法提出以后,在不能用理论加以严格证明时,可以考虑通过倒立摆装置来验证其正确性和实用性。另一方面对系统的研究也比较有实用价值,从日常生活中所见的任何重心在上、支点在下的控制问题,到空间飞行器和各类伺服云台的稳定,都和倒立摆的控制有很大的相似性。倒立摆的研究不仅有其深刻的理论意义,还有重要的工程背景。它的工程背景如下/PP1机器人的站立与行走类似双倒立摆系统,尽管第一台机器人在美国问/PP世至今已有三十年的历史,机器人的关键技术机器人的行走控制至今仍未能很好解决。/PP2在火箭等飞行器的飞行过程中,为了保持其正确的姿态,要不断进行/PPBR//PP实时控制。/PPNBSPNBSP3通信卫星中在预先计算好的轨道和确定的位置上运行的同时,要保持/PP其稳定的姿态,使卫星天线一直指向地球,使它的太阳能电池板直指向太阳。/PP4为防止单级火箭在拐弯时断裂而诞生的柔性火箭(多级火箭),其飞/PP行姿态的控制也可以用多级倒立摆系统进行研究。/PPNBSPNBSP5侦察卫星中摄像机的轻微抖动会对摄像的图象质量产生很大的影响,/PP为了提高摄像的质量,必须能自动地保持伺服云台的稳定,消除震动。14本文主要工作/PP本论文的主要工作是设计了直线倒立摆系统的机械本体部分,并分别进行PID,线性二次最优控制,状态空间极点配置控制算法的设计,用MATLAB对一级、二级、三级倒立摆控制系统进行了仿真,验证了设计的可行性。具体内容如下/PP1详细论述了一级、二级、三级直线倒立摆数学建模方法,推导出它们的微分方程,以及线性化后的状态方程。/PP2分析了倒立摆系统的控制方法。分别用现代控制理论及经典控制理论对直线倒立摆的位置控制和角度控制进行分析。利用MATLAB仿真系统,讨论出现的问题及解决方法。/PP3设计绘制了直线倒立摆的装配图。/PP4对论文工作进行总结和展望。/PPBR//PP2NBSP倒立摆机械系统设计及实现/PP21倒立摆简介/PP倒立摆系统包含倒立摆本体、电控箱及由运动控制卡和普通PC机组成的控制平台等三大部分。NBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSPNBSP/PP直线倒立摆本体由底座、电机、同步带、带轮、滑竿、小车、摆杆、角编码器等组成。小车由电机通过同步带驱动在滑杆上来回运动,保持摆杆平衡。电机编码器和角编码器向运动控制卡反馈小车和摆杆位置线位移和角位移。/PP电气控制箱由电机驱动器、I/O接口板、开关电源、开关和指示灯等电气元件组成。/PP控制平台由PC机、运动控制卡、运动控制卡用户接口软件等组成。/PP22倒立摆工作特性和工作原理/PP221工作特性/PPNBSPNBSP倒立摆从形式和结构上来看是多种多样的,但是所有的倒立摆都具有以下的特性/PP1非线性倒立摆是一个典型的非线性复杂系统,实际中可以通过线性化得到系统的近模型,线性化处理后再控制。也可以利用非线性控制理论对其进行控制。倒立摆的非线性控制正成为一个研究的热点。/PP2不确定性主要的模型误差以及机械传动间隙,各种阻力等,实际控制中一般通过减少各种误差来降低不确定性,如通过施加预紧力减少皮带或齿轮的传动误差,利用滚珠轴承减少摩擦阻力等不确定因素。/PP3耦合性倒立摆的各级摆杆之间,以及和运动模块之间都有很强的耦合关系,在倒立摆的控制中一般都在平衡点附近进行解耦计算,忽略一些次要的耦合量。/PP4开环不稳定性/PP222系统工作原理/PP倒立摆系统是由上位机作为控制界面的输出,通过上位机对倒立摆系统的仿真过程进行参数的选改,运动控制卡进行电机反馈和角度编码器的反馈计算,并将参数的反馈发送到电机驱动器,进而控制电机输出。其工作原理如下图21所示/PPIMGSRC/UEDITOR/NET/UPLOAD/20140414/E479F6E5E35C4258AE1E13791DE3BDE8GIFTITLE直线倒立摆的稳定控制算法设计GIF//P

注意事项

本文(直线倒立摆的稳定控制算法设计【4张图纸】【优秀】)为本站会员(youku)主动上传,人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知人人文库网(发送邮件至[email protected]或直接QQ联系客服),我们立即给予删除!

温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载不扣分。

关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

网站客服QQ:2846424093    人人文库上传用户QQ群:460291265   

[email protected] 2016-2018  renrendoc.com 网站版权所有   南天在线技术支持

经营许可证编号:苏ICP备12009002号-5