【《基于SIMULINK的并联倒立摆系统仿真分析案例》1000字】_第1页
【《基于SIMULINK的并联倒立摆系统仿真分析案例》1000字】_第2页
【《基于SIMULINK的并联倒立摆系统仿真分析案例》1000字】_第3页
【《基于SIMULINK的并联倒立摆系统仿真分析案例》1000字】_第4页
【《基于SIMULINK的并联倒立摆系统仿真分析案例》1000字】_第5页
已阅读5页，还剩2页未读， 继续免费阅读

付费下载

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

15 15基于SIMULINK的并联倒立摆系统仿真分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u1775基于SIMULINK的并联倒立摆系统仿真分析案例 1212901.1PID控制器的设计 197051.2PID控制器设计MATLAB仿真 31.1PID控制器的设计首先，对于倒立摆系统输出量为摆杆的角度，它的平衡位置为垂直向上。系统控制结构框图如下：图1.1倒立摆系统控制结构图中KD（s）是控制器传递函数，G（s）是被控对象传递函数。考虑到输入r（S）=0，结构图可以很容易的变换成：图1.2倒立摆系统控制结构该系统的输出为：（1.1）其中，NUM——被控对象传递函数的分子项den——被控对象传递函数的分母项numpid——PID控制器传递函数的分子项denpid——PID控制器传递函数的分母项被控对象的传递函数是：（1.2）其中，PID控制器的传递函数为：（1.3）需仔细调节PID控制器的参数，以得到满意的控制效果。前面的讨论只考虑了摆杆角度，那么，在我们施加控制的过程中，小车位置如何变化。考虑小车位置，得到改进的系统框图如下：图1.3改进型系统结构框图其中，G是摆杆传递函数，G是小车传递函数。由于输入信号，所以可以把结构图转换成：图1.4改进型系统结构框图其中，反馈环代表我们前面设计的控制器。小车位置输出为：（1.4）其中，分别代表被控对象1和被控对象2传递函数的分子和分母。和代表PID控制器传递函数的分子和分母。下面我们来求，根据前面的推导：（1.5）可以推出小车位置的传递函数为：（1.6）其中，可以看出，小车的传递函数可以简化成：（1.7）根据建模结果仔细计算并寻找合适的理论PID控制参数。进入matlabcommand窗口，键入pl1-pid.m，进行仿真实验，仔细检查系统硬件连接。通过调整参数可以控制摆杆竖直向上，此时可能需用手轻轻扶一下摆杆，以避免小车“撞墙”。如果控制效果不理想，调整控制器参数，直到获得较好的控制效果[9]。1.2PID控制器设计MATLAB仿真仿真中倒立摆的参数为：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采样频率0.005秒。图1.5单级倒立摆在MTALAB中simulink仿真的框架图主要的状态空间模块的参数设置如下：图1.6状态空间模块的参数设置我们设计的技术要求：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0.1弧度，所以MATLAB仿真如图1.7所示。图1.7PID系统控制器MATLAB仿真图1.8求两个多项式之和函数polyadd.m图1.9PID控制脉冲响应仿真曲线图1.10PID系统MATLA

人人文库> 全部分类> 行业资料 > 工业设计

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 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，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论