控制工程校正综合——实验可研报告.docxVIP

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2018-05-26 发布于湖北
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控制工程校正综合——实验可研报告.docx

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PAGE \* MERGEFORMAT18 自平衡自行车系统的建模与自动控制方法研究陈超付振（深圳大学机电与控制工程学院广东省深圳市 518060）摘要：本文通过UG软件建立了自行车的三维数字模型，由此测量得到其相关参数。根据测量所得的参数，我们建立起了输入力与输出角度之间的传递函数，并对其进行了线性化处理，求得其状态方程。根据系统设计的任务要求，采用了根轨迹的极点配置方法、PID整定以及状态方程的任意极点配置三种方法去控制小车。最后还采用了ADAMS与MATLAB联合仿真的非线性模型做仿真分析，用线性下分析得到的反馈系数加载到非线性（在系统小角度的情况下）中也同样得到了相同的控制效果。关键字：自平衡自行车 UG 线性化 ADAMS MATLAB 联合仿真状态方程根轨迹 PID 极点配置目录 TOC \o 1-2 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc408878520 自平衡自行车系统的建模与自动控制方法研究 PAGEREF _Toc408878520 \h 1 HYPERLINK \l _Toc408878521 1系统设计任务及技术指标 PAGEREF _Toc408878521 \h 3 HYPERLINK \l _Toc408878522 1.1系统设计任务选题 PAGEREF _Toc408878522 \h 3 HYPERLINK \l _Toc408878523 1.2系统的技术指标要求 PAGEREF _Toc408878523 \h 3 HYPERLINK \l _Toc408878524 1.3系统设计的工作内容 PAGEREF _Toc408878524 \h 3 HYPERLINK \l _Toc408878525 2课程设计的意义 PAGEREF _Toc408878525 \h 3 HYPERLINK \l _Toc408878526 3系统的组成与工作原理 PAGEREF _Toc408878526 \h 3 HYPERLINK \l _Toc408878527 3.1被控制对象 PAGEREF _Toc408878527 \h 3 HYPERLINK \l _Toc408878528 3.2控制框图 PAGEREF _Toc408878528 \h 4 HYPERLINK \l _Toc408878529 4系统参数测量与数据处理 PAGEREF _Toc408878529 \h 4 HYPERLINK \l _Toc408878530 4.1系统参数测量 PAGEREF _Toc408878530 \h 4 HYPERLINK \l _Toc408878531 4.2数据处理 PAGEREF _Toc408878531 \h 4 HYPERLINK \l _Toc408878532 5建立数学模型 PAGEREF _Toc408878532 \h 5 HYPERLINK \l _Toc408878533 5.1自行车倾摆数学模型 PAGEREF _Toc408878533 \h 5 HYPERLINK \l _Toc408878534 6系统设计与仿真 PAGEREF _Toc408878534 \h 5 HYPERLINK \l _Toc408878535 6.1原系统的输出响应分析 PAGEREF _Toc408878535 \h 5 HYPERLINK \l _Toc408878536 6.2根轨迹校正方法研究 PAGEREF _Toc408878536 \h 6 HYPERLINK \l _Toc408878537 6.3PID校正方法研究 PAGEREF _Toc408878537 \h 11 HYPERLINK \l _Toc408878538 6.4基于状态方程的控制方法研究 PAGEREF _Toc408878538 \h 13 HYPERLINK \l _Toc408878539 7 ADAMS与MATLAB联合仿真模型 PAGEREF _Toc408878539 \h 15 HYPERLINK \l _Toc408878540 7.1联合仿真模型的建立 PAGEREF _Toc408878540 \h 15 HYPERLINK \l _Toc408878541 7.2 联合仿真结果分析 PAGEREF _Toc408878541 \h 16 HYPERLINK \l _Toc408878542 8收获及体会 PAGEREF _Toc408878542 \h 18 HYPERLINK \l _Toc408878543 9参考文