直线一级倒立摆 开题报告 范例

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5、阶机械系统。倒立摆系统存在严重的不确定性，一方面是系统的参数不确定性，一方面是系统受到不确定因素的干扰。倒立摆系统具有成本低廉，结构简单，参数和结构易于调整的优点。作为控制理论研究中一种比较理想的实验手段，倒立摆系统为自动控制理论的教学、实验和科研构建了一个良好的实验平台，以用来检验某控制理论或方法的典型案例，促进了控制系统新理论和新思想的发展。其控制方法和思路在处理一般工业过程中有广泛的用途，此外，其相关的研究成果也在航天科技和机器人学习方面得到了大量的应用，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，因此对倒立摆控制机理的

6、研究具有非常重要的理论和实践意义。二、研究目标与主要内容研究目标：摆杆处于自然下垂状态下，按下启动按钮后，尽快使摆杆摆起倒立并保持倒立状态。当摆杆处于倒立状态时，外加干扰后摆杆仍能继续保持倒立状态或尽快恢复倒立状态。根据倒立摆实物建立倒立摆的数学模型，根据倒立摆的数学模型结合控制原理相关知识设计PID控制器，并实现倒立摆的PID控制。主要内容：设计及制作倒立摆系统，建立倒立摆系统的数学模型，推导出倒立摆的传递函数和状态方程，并用MATLAB软件仿真，验证系统的稳定性。设计倒立摆PID控制器，用MATLAB仿真并实物调式。设计倒立摆系统的状态空间极点配置控制器，

7、用MATLAB仿真及实物调式。三、研究方法和手段一、研究方法：1.文献研究法2.分析法3.实物验证法二、研究手段：论文主要通过阅读有关书籍，论文，文献等，通过对比，综合，整理，分析，归纳等方法进行撰写。1.通过图书馆、网络等搜寻相关的信息资料，并认真整理和筛选。2.收集中西方学者关于倒立摆控制方法已经取得的成果，并进行概括和总结。3.查阅相关书籍、出版物，掌握基本的做法方法。4.亲自动手做实物，焊接，调试。5.与导师保持联系并交流心得体会，形成论文的初步框架。6.着手撰写论文，并根据导师的建议不断修改和完善直至完成。四、参考文献目录[1]王杰,孔庆忠,徐禄均.

8、直线一级倒立摆的新型控制方法研究[J]