倒立

进行阶跃响应分析，在 Matlab中键入以下命令： （ 43） （ 44） （ 45） 哈 尔 滨 工 业 大 学 得到以下计算结果： 图 22 直 线一级倒立摆单位阶跃响应仿真 可以看出，在单位阶跃响应作用下，小车位置和摆杆角度都是发散的。 三．一阶倒立摆 PID 控制器设计 设计指标要求： 设计 PID 控制器，使得当在小车上施加 的阶跃信号时，闭环系统的响应指标为： 哈 尔 滨 工 业 大

5 页 共 19 页 这里我们采用的是 10位内部 作为参考 电压。 ADC 转换结果 转换结束后 (ADIF 为高 )，转换结果被存入 ADC 结果寄存器 (ADCL, ADCH)。 单次转换的结果如下，式 31： （ 31） 式中， VIN 为被选中引脚的输入电压， VREF 为参考电压。 0x000 代表模拟地电平， 0x3FF 代表所选参考电压的数值减去 1LSB。 如果使用差分通道

 设 TX x x  ， ux 则有： 5 0 1 0 0 00 0 0 0 10 0 0 1 0330 0 044x xx xugll                               1 0 0 0 00 0 1 0

直线一级倒立摆系统数学模型 在忽略了空气阻力和各种摩擦之后，可将直线一级倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统，如图 21 所示。 我们不妨做如下表 21 假设： 表 21 直线一级倒立摆相关假设量 字母 代表的对象 M 小车质量 m 摆杆质量 b 小车摩擦系数 l 摆杆转动轴心到杆质心的长度 I 摆杆惯量 F 加在小车上的力 x 小车的位置 10 图 21 直线一级倒立摆模型 

中断系统不 是非常稳定。 方案 2：采用飞思卡尔 K60 单片机作为主控芯片。 其工作电压 较低，频率可达200MHz，系统稳定，外设功能丰富， I/O 接口数可以满足设计要求。 同时，参赛成员对其具有一定的使用经验。 综上所述，我们采用飞思卡尔 K60 作为主控芯片。 电动机的选择： 方案 1：使用伺服电机。 伺服电机响应速度快，线性度好，非常适宜此类问题，由于条件所限，放弃此种方案。 方案

(in4 is in4mf1) then (out is mf1) (1)  2. If (in1 is in1mf1) and (in2 is in2mf1) and (in3 is in3mf1) and (in4 is in4mf2) then (out is mf2) (1)  3. If (in1 is in1mf1) and (in2 is in2mf1) and (in3 is

的假设忽略掉一些次要的因素后，倒立摆系统就是一个典型的运动的刚体系统，可以在惯性坐标系内应用经典力学理论建立系统的动力学方程。 下面我们采用 16 其中的牛顿－欧拉方法 建立直线型一级倒立摆系统的数学模型。 微分方程的推导 在忽略了空气阻力，各种摩擦之后，可将倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统，如下图 图 3 . 4 直 线 一 级 倒 立 摆 系 统 我们不妨做以下假设： M小车质量、

拉格朗日原理可得如下方程： )12( ),(),(),()(d i  qqVqqTqqLQqDqLqLdt iii  ， 吉林工程技术师范学院毕业论文 5 其中 ,L 为拉格朗日算子 ,Q,以是系统的广义外力 ,方向与广义坐标方向一致 ,q为广义变量 ,q,为系统的广义坐标 ,V是系统的势能 ,T是系统的动能 ,D是系统的耗散能。 在建立系统数学模型过程中

级数来分：有一级倒立摆、两级倒立摆、三级倒立摆和四级倒立摆，一级倒立摆常用于控制理论的基础实验，多级倒立摆常用于控制算法的研究，倒立摆的级数越高，其控制难度更大，目前，可以实现的倒立摆控制最高为四级倒立摆。 青岛理工大学毕业设计 6 倒立摆的特性 虽然倒立摆的形式和结构各异，但所有的倒立摆都具有以下的特性 : 1) 耦合性 倒立摆的各级摆杆之间，以及和运动模块之间都有很强的 耦合关系

路 程序的设计 程序功能描述与设计思路 程序功能描述 根据题目要求，本系统程序的任务如下：对检测摆杆位置的 增量 编码器 1 的输入信号进行计数和方向识别，根据摆杆的摆角发出 PWM 波，对电机进行控制，同时接受外部计数器对旋转臂速度检测反馈回来的信息，综合两个反馈，根据基于物理模型得到的电机控制电压计算公式， 控制电机 使 给摆杆一个加速度， 不同的控制算法 能够实现相应的功能 ，如起振