下载后可任意编辑倒立摆控制系统设计12024 年 4 月 19 日毕 业 设 计倒立摆控制系统设计学生姓名：专业班级：自动化 级 1 班指导老师：教授 工程师学 院：机电工程学院 6 月下载后可任意编辑倒 立 摆 控 制 系 统 设 计摘 要倒 立 摆 是 一 种 复 杂 、 时 变 、 非 线 性 、 强 耦合 、 自 然 不 稳 定 的 高 阶 系 统 ， 许 多 抽 象 的 控 制理 论 概 念 都 能 够 经 过 倒 立 摆 实 验 直 观 的 表 现 出来 。 本 文 对 单 级 倒 立 摆 系 统 的 平 衡 控 制 问 题 进行 了 讨 论 ， 分 别 采 纳 根 轨 迹 法 、 PID法 、 频 域 特性 法 这 三 种 方 法 实 现 了 单 级 倒 立 摆 系 统 的 平 衡控 制 。实 际 的 写 作 及 操 作 如 对 直 线 型 单 级 倒 立 摆进 行 数 学 模 型 建 立 ， 经 过 仿 真 的 根 轨 迹 图 表 明原 系 统 不 稳 定 ， 需 要 设 计 相 应 的 控 制 器 进 行 校正 。 三 种 校 正 方 法 都 利 用 MATLAB 经 过 人 机 界 面调 用 ， 以 完 成 离 线 的 仿 真 ， 进 而 利 用 图 形 化 的Simulink 作 为 控 制 前 台 基 于 RTW 完 成 实 时 控 制 ， 在线 调 整 参 数 就 针 对 直 线 单 级 倒 立 摆 系 统 摆 杆 的平 衡 控 制 应 用 P1D 法 ， 经 过 根 轨 迹 法 依 次 确 定比 例 、 积 分 、 微 分 的 个 参 数 后 仿 真 ； 运 用 根 轨12024 年 4 月 19 日下载后可任意编辑迹 法 设 计 控 制 器 和 频 域 法 设 计 针 对 摆 杆 的 平 衡和 小 车 位 置 的 控 制 器 ， 然 后 进 入 在 线 实 时 控 制根 据 实 际 控 制 效 果 调 整 控 制 器 参 数 。 将 所 设 计的 控 制 器 分 别 在 实 际 的 物 理 设 备 上 进 行 实 时 控制 实 验 ， 都 成 功 地 实 现 了 倒 立 摆 的 平 衡 控 制 。 关 键 词 倒 立 摆 ； PID系 统 ； 根 轨 迹 ； 频 域 特 性Design of inverted pendulum control systemAbstract Inverted pendulum is a complex, time-varyin...
