文档介绍：倒立摆的仿真与实时控制
摘要
倒立摆系统是一个典型的快速、多变量、非线性、不稳定系统,对倒立摆的控制研究无论在理论上和方法上都有深远的意义。
本论文以实验室原有的直线一级倒立摆实验装置为平台,重点研究其PID控制方法,设计出相应的PID控制器,并将控制过程在MATLAB上加以仿真。
本文主要研究内容是:首先概述自动控制的发展和倒立摆系统研究的现状;介绍倒立摆系统硬件组成,对单级倒立摆模型进行建模,并分析其稳定性;研究倒立摆系统的几种控制策略,分别设计了相应的控制器,以MATLAB为基础,做了大量的仿真研究,比较了各种控制方法的效果;借助固高科技MATLAB实时控制软件实验平台;利用设计的控制方法对单级倒立摆系统进行实时控制,通过在线调整参数和突加干扰等,研究其实时性和抗千扰等性能;对本论文进行总结,对下一步研究作一些展望。
关键词:一级倒立摆,PID,MATLAB仿真
DESIGN AND RESEARCH OF INVERTED PENDELUM
abstract
Inverted pendulum system is a typical fast, multivariable, nonlinear and unstable system, the control of the inverted pendulum research both in theory and methods on have far-reaching significance. This paper by laboratory original straight line level inverted pendulum experiment device as a platform, focuses on the PID control method, designed the corresponding PID controller, and the control process simulation in MATLAB. This article main research content is: first Outlines the development of automatic control and the present situation of the inverted pendulum system research; Introduces position of hardware of inverted pendulum system, modeling of single-stage inverted pendulum model, and analyze its stability; Study several kinds of inverted pendulum system control strategy, the corresponding controller is designed, based on the MATLAB, do a lot of simulation
Key words: primary inverted pendulum, PID, the MATLAB simulation
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