直线倒立摆系统PID控制器设计.docx

摘要:直线倒立摆系统是控制理论研究中的经典实验装置，倒立摆系统具有不稳定系统的很多特质，比如，非线性，多变量等，

本次毕业设计，首先对倒立摆系统进行数学模型的仿真，并采用自动控制原理中的常见三种方法，根轨迹法，频率响应法和PID法对其进行校正。

本设计的最后分别对三种方法进行了仿真，绘制其仿真图，并总结三种方法对倒立摆系统的作用。

关键词：倒立摆；数学模型；PID控制器；根轨迹控制器；频率响应控制器

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1课题研究目的及意义-1

1.2国内外研究现状-1

1.3论文结构安排-1

2 直线倒立摆的数学模型-3

2.1 倒立摆系统的结构-3

2.2 倒立摆系特性分析-3

2.3 倒立摆系统建模-3

2.4 本章小结-5

3 根轨迹法设计-6

3.1 根轨迹的简介-6

3.2 倒立摆系统的控制器设计-6

3.3 基于根轨迹法的Simulink仿真-8

3.4本章小结-9

4频率响应法设计-10

4.1 频率响应法的简介-10

4.2 直线倒立摆的控制器设计-10

4.3 基于频率响应法的Simulink仿真-12

4.4本章小结-14

5 PID设计-15

5.1 PID参数的作用-15

5.2 PID控制器的设计-15

5.3 PID控制器SIMULINK仿真-16

5.4本章小结-17

结     论-18

参 考 文 献-19

致    谢-20