文档详情

基于频率响应法的倒立摆控制器设计.pdf

发布:2025-01-06约5.96千字共15页下载文档
文本预览下载声明

基于频率响应法的倒立摆控制器设计--第1页

自动化专业综合设计报告

自动化专业综合设计报告

设计题目:基于频率响应法的倒立摆控制器设计

所在实验室:运动控制实验室

指导教师:杨世勇

学生姓名

班级学号

撰写时间:2012.3.9成绩评定:

一、设计目的

基于频率响应法的倒立摆控制器设计--第1页

基于频率响应法的倒立摆控制器设计--第2页

自动化专业综合设计报告

掌握频率响应校正法及其在MATLAB环境下的实现方法。

二、设计要求

已知给定一级倒立摆系统模型如下:

M=1.096;

m=0.109;

b=0.1;

I=0.0034;

g=9.8;

l=0.25;

q=(M+m)*(I+m*l^2)-(m*l)^2;%simplifiesinput

num=[m*l/q00]

den=[1b*(I+m*l^2)/q-(M+m)*m*g*l/q-b*m*g*l/q0]

t=0:0.05:5;

impulse(num,den,t)

axis([01060])

要求利用频率响应法设计倒立摆平衡控制系统。

三、设计内容与实验结果分析

建立单级倒立摆的数学模型(角度传递函数);频率响应法设计

控制器;仿真实现倒立摆(角度)的稳定控制。

1、建立倒立摆的数学模型得原先系统频率特性图

(1)开环传递函数

由给出系统数学模型得倒立摆角度开环传递函数:

基于频率响应法的倒立摆控制器设计--第2页

基于频率响应法的倒立摆控制器设计--第3页

自动化专业综合设计报告

num=[2.356600];

den=[1.00000.0883-27.8285-2.30940];

sys=tf(num,den)

传递函数为:

2.357s^2

s^4+0.0883s^3-27.83s^2-2.309s

由上式再进行如下变换,得系统校正前系统零极点:

G=tf([2.356600],[1.00000.0883-27.8285-2.30940]);

sys=zpk(G)

零极点形式的传递函数为:

2.3566s^2

s(s-5.273)(s+5.278)(s+0.08299)

由上式得到原系统模型的初始零极点分别为:

零点:00

极点:05.273-5.2780.08299

由上面可得有右平面一个极点故需要奈奎斯特曲线要逆时针包围

(-1,j0)点一圈系统才会稳定!

(2)原系统奈奎斯特图:

基于频率响应法的倒立摆控制器设计--第3页

基于频率响应法的倒立摆控制器设计--第4页

自动

显示全部
相似文档