基于adams与matlab联合仿真的倒立摆设计毕业论文

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1、西南科技大学本科生毕业论文基于ADAMS与MATLAB联合仿真的倒立摆设计摘要：倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的、非线性系统,是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。倒立摆的控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途，如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等。本文先分别用MATLAB和ADAMS两种软件对倒立摆系统进行建模仿真，然后将两者联合仿真，采用PID控制，用三种方法实现了对倒立摆系统的的控制。仿真结果互相对比、补充，充分展现了各种仿真方法的特

2、点，并直观的论证出利用两种软件进行联合仿真的优点和意义。关键词：ADAMS；MATLAB；倒立摆；联合仿真西南科技大学本科生毕业论文Designofinvertedpendulumbasedontheco-simulationofADAMSandMATLABAbstract:Thecontrolofinvertedpendulumsystemisanonlinear,complex,unstable,system,It’sanidealexperimentalplatformofcontroltheoryteachinga

3、ndcarryingoutofvariouscontrolexperiments.Controlmethodsofinvertedpendulumarewidelyusedinmilitary,aerospace,roboticsandgeneralindustrialfields,suchasrobotbalancecontrolinrocketlaunch,theverticalitycontrolandsatelliteflightattitudecontrol.Thispaperfirstrespectivelyb

4、yMATLABandADAMSformodelingandSimulationoftheinvertedpendulumsystem,andthencombiningthetwoforco-simulation.WiththePIDcontrol,thecontrolofinvertedpendulumsystemarerealizedbythreemethods.Thesimulationresultscontrastandcomplementeachother,fullydemonstratedthecharacter

5、isticsofvarioussimulationmethods,andintuitiveprovestheadvantagesandsignificanceofcombinedsimulationusingthistwokindsofsoftware.Keywords:ADAMS,MATLAB,invertedpendulum,co-simulation西南科技大学本科生毕业论文目录第1章绪论11.1课题研究背景与意义11.2国内外发展现状11.3本论文主要内容2第2章倒立摆的数学模型及控制方法32.1建模方法的选择32

6、.2倒立摆系统模型32.3控制方法的选择62.4PID算法简介6本章小结8第3章基于MATLAB的倒立摆控制系统设计103.1MATLAB软件简介103.2倒立摆系统开环稳定性分析113.3摆杆角度PID控制123.4小车位移PID控制133.5Simulink模型构建143.6系统闭环稳定性分析143.7系统脉冲响应分析153.8系统阶跃响应分析17本章小结19第4章基于ADAMS的倒立摆控制系统设计204.1ADAMS软件介绍204.1.1ADAMS简介204.1.2ADAMS软件组成204.2ADAMS中倒立摆控制方

7、案224.3倒立摆ADAMS模型建立224.4PID控制244.4.1不加控制时系统仿真分析244.4.2PID控制时系统仿真分析26本章小结27第5章基于MATLAB和ADAMS联合仿真的倒立摆控制系统设计295.1ADAMS与MATLAB联合仿真意义29西南科技大学本科生毕业论文5.2ADAMS与MATLAB联合仿真过程295.2.1建立ADAMS模型295.2.2确定ADAMS的输入输出305.2.3ADAMS与MATLAB的连接315.2.4构建控制模型325.2.5联合仿真34本章小结35总结36致谢37参考文献

8、38西南科技大学本科生毕业论文第1章绪论1.1课题研究背景与意义倒立摆控制系统是一个不稳定的、复杂的、非线性系统,主要是由导轨、小车和各级摆杆组成。其在控制理论教学中有重要的作用，同时它也是开展各种控制实验的的理想实验平台。非线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等各种控制中的典型问题都可