控制系统设计课设 倒立摆控制.pdfVIP

目录 1 一阶倒立摆数学模型建立 1 1.1 已知参数 1 1.2 模型构建 1 1.3 传递函数推导 2 1.4 相关参数计算 5 2 控制对象性能分析 7 2.1 系统能控性能观性分析 7 2.2 系统阶跃响应 7 2.3 系统根轨迹分析与矫正 8 2.3.1 被控对象根轨迹分析 8 2.3.2 被控对象的根轨迹矫正 9 2.4 Simulink 仿真 11 2.5 手动矫正 12 2.6 再次 Simulink 仿真 13 3 倒立摆系统的 PID 控制算法设计 14 3.1 控制要求参数 14 3.2 控制参数调整与实现 14 3.2.1 摆杆角度控制 15 3.2.2 小车位置控制 16 3.3 PID 控制算法的 Matlab 仿真 16 3.3.1 调节参数 K 18 p 3.3.2 调节参数 K 20 d 3.3.3 调节参数 K 22 i 3.3.4 最终参数结果 23 3.4 小车位置控制 24 4 倒立摆系统的最优控制算法设计 25 4.1 目标控制参数要求 25 4.2 相关控制理论 26 4.3 控制实现参数 27 4.3.1 确定近似二阶系统 27 4.3.2 主导极点法确定期望极点 27 4.3.3 目标特征方程 28 4.3.4 对应控制律参数 28 4.4 控制算法分析 29 5 设计心得 30 课程设计（论文）任务书 专 业 自动化 班 级 1402101 学 生 冉江涛 指导教师 孙剑飞 题 目 一阶倒立摆课程设计 子 题 设计时间 2017 年 10 月 31 日 至 2017 年 11 月 10 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