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《控制系統數字仿真與CAD》學習總結報告:雙擺系統的建模與仿真
資料類別
   電子電工畢業論文(設計)
課程(專業)
  控制系統數字仿真與CAD
關鍵詞
  建模與仿真|控制系統數字仿真與CAD
適用年級
  大學
身份要求
  普通會員
金 幣
  20  (金幣如何獲得?

文件格式

  word
文件大小
  286K
發布時間
  2019-08-09 11:19:00
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下載次數
  0
發布人   kj008

 內容簡介:
   《控制系統數字仿真與CAD》學習總結報告:雙擺系統的建模與仿真,畢業論文共16頁,5497字。
  摘要:
  本文利用牛頓運動定律建立了雙擺系統的數學模型,并在擺角很小時的近似條件下對其進行了線性化;利用MATLAB仿真確定了以上模型的可信程度并指出其適用范圍;最后研究了該系統的能控性和參數間的關系。
  關鍵詞:雙擺系統建模 線性化 MATLAB仿真 能控性
 
  1. 前言
  1.1 課題的背景
  倒立擺的模型有著廣泛的工程背景,像雜技演員獨輪車表演、火箭發射助推器等,經過近似簡化處理都可以抽象為一階倒立擺。二階倒立擺與雙足機器人控制有關,三階倒立擺應當說由一、二階倒立擺演繹而來,背景相當復雜。
  一階倒立擺控制可以使用PID雙閉環控制、最優控制、模糊控制等手段。二階倒立擺的控制難度更大些。三階倒立擺的仿真或實物系統實現是世界公認的難題,不過1993年以來國內外有人陸續發表了三階倒立擺控制的仿真實驗結果和實物實驗結果,這些結果一般都使用了模糊控制或近似推理或某種擬人推理。至于四階倒立擺的控制問題在世界范圍內還是個空白。
  1.2 研究雙擺系統的目的和意義
  倒立擺是很理想的自動控制教學試驗設備,許多抽象的控制概念,如穩定性、能控性、收斂速度和魯棒性等都可以通過倒立擺直觀的表現出來。同時由于其高階次、不穩定、多變量、非線性和強耦合的特性,許多現代控制理論的研究人員也一直將它視為研究對象,并不斷從中發掘出新的控制理論和控制方法,相關的成果在航天科技、機器人學等方面獲得了廣泛的應用。
  雙擺系統,即一個小車上立有兩個一階倒立擺的系統,相對于一階倒立擺系統而言,其參數更多,耦合更加強烈,其建模和控制的難度要大得多。
  通過對雙擺系統建模,利用 MATLAB仿真來驗證模型的準確性,并討論其性能,我們不僅可以驗證所學的經典控制理論、現代控制理論,加深對課程的理解,還能培養獨立分析和解決實際問題的能力,積累經驗。相信本文得到的一些結論對工程設計人員也會具有一定的參考價值。
  ........

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