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《一阶倒立摆双闭环pid控制实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、姓名：戴鹏指导老师：胡立坤成绩：学院：电气工程学院专业：自动化班级：自093------年------月-------日实验内容：基于双闭环PID控制的一阶倒立摆控制器的设计与验证实验其他组员：黄育尚【实验时间】2013年1月18日星期五【实验地点】综合楼702【实验目的】1.理解一阶倒立摆的工作机理及其数学模型的建立及简化的方法；2.通过对一阶倒立摆的建模，掌握使用Matlab/Simulink软件对控制系统的建模方法；3.通过对一阶倒立摆控制系统的设计，理解和掌握双闭环PID控制系统的设计方法；4.掌握双闭环PID控制器参数整定的方法；5.掌握Simulink
2、子系统的创建方法；6.理解和掌握控制系统设计中稳定性、快速性的权衡以及不断通过仿真实验优化控制系统的方法。【实验原理】本实验的被控对象为固高公司的倒立摆实验系统，一阶倒立摆的结构原理图如图1所示，一阶倒立摆系统的组成框图如图2所示。一阶倒立摆精确模型如图3所示。一阶倒立摆系统包括计算机、运动控制卡、伺服机构、倒立摆本体和光电码盘几大部分，组成了一个闭环系统。光电码盘1将小车的位移、速度信号反馈给伺服驱动器和运动控制卡，摆杆的位置、速度信号由光电码盘反馈给控制卡。计算机从运动控制卡中读取实时数据，确定控制决策(小车向哪个方向移动、移动速度、加速度等)，并由运动控制卡
3、来实现该控制决策，产生相应的控制量，使电机转动，通过皮带带动小车运动，保持摆杆平衡。图1一阶倒立摆的结构原理图图2一阶倒立摆系统的组成框图图3一阶倒立摆精确模型一阶倒立摆系统建模，系统在平衡点附近近似模型为：mediumabovethesurfaceofthepipeandheat,andtheirspacingisgreaterthan150mm.Tubingwhenlaidhorizontally,shouldaccordingtodifferentrequirementofthe1:10~1:100slope,tiltshouldbeguaranteedto
4、excludegasorcondensate.5.1.7.5angleandu-tubeforpressurepipecards,isolationwitharubberplate,brackethorizontallayingspacingforthe1~1.5M,verticallayingspacingforthe1.5~2m.5.1.7.6afteryoufinishlayingtubing,shouldbeblowingandpressuretesting,airtightnesstest.5.1.8gaspipelaying5.1.8.1gassupp
5、lysystemusingpipes,valves,fittings,cleaningshouldbecarriedoutpriortoinstallation,thereshouldbenooil,water,corrosionanddirt.5.1.8.2airtubesaftercutting,removeendofiron,smoothpolishedpipeend.Threadedconnections,notsealwelded,sealedwithTeflontape.TerminalConnectionpipesshouldhaveasuffici
6、entnumberofallowances,reducetheeffectsofvibrationandstress.5.1.8.3airtubeshouldbeusedtopiperack,suitablestructures,non-removabledevicesupport,terminalbefixedfirmlyinthe0.9m,bracket2m.Pipeisnotsupportedondeviceorprocesspiping:mightmoveormotionofanobject,suchasheatexchangers,controlvalv
7、es;diameter3"pipe,insulationpipeliquidpipe,1000C,hightemperaturesofover.5.1.8.4dismantlingthepipelineinplace,shouldprovideaUnion.Laidineachpipe,shouldbeinstalledatleastandthepossiblenumberoffittings.Perpendiculartothelongendofthegasinthepipelineshouldhaveadrainvalve.5.1.9fieldinstrume
8、ntins
