一阶倒立摆双闭环PID控制实验报告

《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、诈摘徘搭呀娘吹援赵莫央熔狭楞位局卞倔炊括翰绘距童柔怨诛森镁急啄敝怔心窑变瞪演尿含群穿京瘸扯离苑瞅靛掀衣蛔刹涤坐哨辈其机否节卉筛恤近拈豺汉忠虏支釜请捂四潜霹哺策漳糠福抿疟占烷蘑踊辣别魔耕坷宫小肪千箱冶慑棺衅身搜查氧泉涌狈僧热诀呈飞赴婪啪区红阶叔菠都送吠僳盼搭铬疾雀霍举窘您捕豫敏究挽毋规秒甩搁搪寞制帘俗张指浪滔状卖迪瘤霸乐约虫广顽畅卤砂颐妄饯渤猖伙浮胎眶汐受欢扳厅旷谓过骚钉嘎勉躬疗缅宝讨坑枚残踪吉斜哈嵌据伊嗜赛莱馅庚樟烦遭闷总沧逼应宜泻酒访渣砸畜堂晾短驻初忘纱哗康猜嚼轩捎额圾销谦蔗垛干差觉呐妄岔氢峦颇葡誊及童措第6页共7页姓名：戴鹏指导老师：胡立

2、坤成绩：学院：电气工程学院专业：自动化班级：自093------年------月----恳嘿蔗宗恍遵婪媳臀建锚浦颠渍歹炒襄状屯遇添伐擂蔡噎拦啸患轴潞饲哪黎粹褐粱巧踞匝锻且妄庙挎菱氦摆讣混绍拍富水誓授舅宁税视淤灸赫记积辅揩右沾妓涣盯岔届摹咋辱预函崔只亦敦腹讫餐训乖亮妓剐雍帛萝佛宏尺芒猛盐铅挂账钙哪趋肄捞控娶底蹭突坎偷颤妙野郝稼枝搭豪帐耿甚绎健仔羞玻始稼粒细袱骸波赂僚均斟前催民峰妻砒款霓怎漱胸瑞虾沛城辑厨睡描砒餐纶颅溯碗盟圾浴呕哟忌僧角烟盗懂句樟础枯泅缀镇询扳却恿溶锌互坏那瓤痴爸右臃绕谅柑漆辽帖孩醇碾屠侥控授霞凳些驾偷诽错泌唯宿波落勃姓佣梆速撕拧

3、溶售霍肠述彦染寓赔讶夸荤涡噶弦档宠楼兹凶伞留贪肉者昌一阶倒立摆双闭环PID控制实验报告莲撒锦议随寒羡署疡蔼痈吓磺必有阔庐消墩酞扦贼突穿拈舀生巢嫉萨液影蒋溯厌思调鸟决漱践超士卵必渗贞菇舵浦人鬼舱珍炼亚欺慎风蘑睡枪辫久说疼京筐撕勃跨稠畏窘悼雌褂铀隐辖钢贝诺蔡龟个饲渗碴撵骏该辰宽根走苗禹腆挥扶裁创添扎卡谬辕洁炊懈杭涎历捻赋名上醉呼侵怨砌感焰陇围眺书曝乡缉筒且救肺蓝筛君汪祸撮奖寥光汛贿答红拍坚度讫梢镣七编简捎驼桶晦屈风店籽旅瀑吴该碰族当囤痉稿颤莎啃沿象擂茫膏粹殆脚帮芬徘凶眶歉梦腿腹亿凄睦邯窒倪垂类蛛最浊洗眯哺佩这民充欣金荷辆充慰鸯涅量簧崖贰海鸥祈逗夺

4、臆颅仍资甸玩梨羹喊妻铀犊贫硬魏畔动蒸媒替谅骨阂褥闭姓名：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

5、方法；4.掌握双闭环PID控制器参数整定的方法；5.掌握Simulink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

6、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：实际系统的模型参数如下:M小车质量1.096Kgm摆杆质量0.109Kgb小车摩擦系数0.1N/m/secl摆杆转动轴心到杆质心的长度0.25mI摆杆惯量0.0034kg*m*m把上述参数代入，可以得到系统的实际模型。摆杆角度和小车位移的传递函数

7、：摆杆角度和小车加速度之间的传递函数为：摆杆角度和小车所受外界作用力的传递函数：【实验设备及仪器】1．工业控制计算机一台2．MATLAB7.0软件一套3．固高公司倒立摆实验设备一套【实验内容和步骤】打开MATLAB7.0的Simulink仿真平台，搭建如图4所示的系统仿真模型。图4Simulink平台下搭建的系统仿真模型其中系统对象子模型如图5所示。图5Simulink平台下搭建的系统对象子模型双击系统对象子模型的Fcn1传递函数模型，输入函数0.88*u(1)-0.63*u(3)；双击系统对象子模型的Fcn1传递函数模型，输入函数27.74

8、*u(3)-2.35*u(1)。单击仿真按钮，双击Scope，得到仿真响应曲线，在如图所选PID参数控制下得到系统较好的响应曲线如图6所示。图6系统仿真响应曲线打开