直线一级倒立摆控制详细报告11页.doc

直线一级倒立摆控制一、课程设计目的 学习直线一级倒立摆的数学建模方法，运用所学知识设计PID控制器，并应用MATLAB进行仿真。通过本次课程设计，建立理论知识与实体对象之间的联系，加深和巩固所学的控制理论知识，增加工程实践能力。二、课程设计要求1. 应用动力学知识建立直线一级倒立摆的数学模型（微分方程形式），并建立系统的开环传递函数模型。2. 运用经典控制理论知识，按设计要求设计控制器。3. 应用MATLAB的Simulink建立控制系统的仿真模型，得出仿真结果。4. 控制要求： 小车的位置x和摆杆角度的稳定时间小于10秒； 阶跃响应摆杆角度的摆幅小于2；有8扰动时，摆杆的稳定时间小于三秒。对比仿真结果与控制要求，修正设计值，使之满足设计要求。三、控制系统建模过程1、控制对象示意图图1.控制对象示意图图中对象参数：M 小车质量 1.32kg l 摆杆转动中心到杆质心的距离 0.27mm 摆杆质量 0.132kg