倒立摆PID实物控制

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1、第3章直线倒立摆建模、仿真及实验ò在进行MATLAB实时控制实验时，请用户检查倒立摆系统机械结构和电气接线有无危险因素存在，在保障实验安全的情况下进行实验。3.1.5.3.1MATLAB版实验软件下的实验步骤1)打开直线一级倒立摆PID控制界面入下图所示：（进入MATLABSimulink实时控制工具箱“GoogolEducationProducts”打开“InvertedPendulumLinearInvertedPendulumLinear1-StageIPExperimentPIDExperiments”中

2、的“PIDControlDemo”）图3-42直线一级倒立摆MATLAB实时控制界面2)双击“PID”模块进入PID参数设置，如下图所示：©Googol200578第3章直线倒立摆建模、仿真及实验把仿真得到的参数输入PID控制器，点击“OK”保存参数。3)点击编译程序，完成后点击使计算机和倒立摆建立连接。4)点击运行程序，检查电机是否上伺服，如果没有上伺服，请参见直线倒立摆使用手册相关章节。缓慢提起倒立摆的摆杆到竖直向上的位置，在程序进入自动控制后松开，当小车运动到正负限位的位置时，用工具挡一下摆杆，使小车反向运动。5

3、)实验结果如下图所示：图3-43直线一级倒立摆PID控制实验结果1从图中可以看出，倒立摆可以实现较好的稳定性，摆杆的角度在3.14（弧度）左右。同仿真结果，PID控制器并不能对小车的位置进行控制，小车会沿滑杆有©Googol200579第3章直线倒立摆建模、仿真及实验稍微的移动。在给定干扰的情况下，小车位置和摆杆角度的变化曲线如下图所示：图3-44直线一级倒立摆PID控制实验结果2（施加干扰）可以看出，系统可以较好的抵换外界干扰，在干扰停止作用后，系统能很快回到平衡位置。修改PID控制参数，例如：观察控制结果的变化，可

4、以看出，系统的调整时间减少，但是在平衡的时候会出现小幅的振荡。©Googol200580