本科毕业论文-—倒立摆的仿真与实时控制.doc

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1、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

2、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DESIGNANDRESEARCHOFINVERTEDPENDELUMabstractInvertedpendulumsystemisatypicalfast,multivariable,nonlinearandunstablesystem,thecont

3、roloftheinvertedpendulumresearchbothintheoryandmethodsonhavefar-reachingsignificance.Thispaperbylaboratoryoriginalstraightlinelevelinvertedpendulumexperimentdeviceasaplatform,focusesonthePIDcontrolmethod,designedthecorrespondingPIDcontroller,andthecontrolp

4、rocesssimulationinMATLAB.Thisarticlemainresearchcontentis:firstOutlinesthedevelopmentofautomaticcontrolandthepresentsituationoftheinvertedpendulumsystemresearch;Introducesthecompositionofhardwareofinvertedpendulumsystem,modelingofsingle-stageinvertedpendul

5、ummodel,andanalyzeitsstability;Studyseveralkindsofinvertedpendulumsystemcontrolstrategy,thecorrespondingcontrollerisdesigned,basedontheMATLAB,doalotofsimulationKeywords:primaryinvertedpendulum,PID,theMATLABsimulation毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计

6、（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印

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