较小，有超调量，现改变的值，令仿真如图所示系统响应曲线图从图中得知的值越大，系统抗干扰能力越强，调整时间越短，系统可以更快的达到稳定。状态空间极点配置控制设计及仿真对于倒立摆状态空间极点的配置，最关键的问题是极点的选取，让它可以达到期望的性能指标。前面已经得到三级倒立摆系统的状态空间方程毕业设计论文设极点为，通过在中编程运行得到反馈矩阵得到仿真图如下图系统响应曲线图由图知系统稳定性较好，无超调，但是小车达到稳定时所需的时间较长，需要改变极点，缩短小车达到稳定的时间。令，运行得毕业设计论文图系统响应曲线图从图中看出系统的稳定性相对更好，且小车达到稳定的时间较短，在内恢复到平衡位置。小结通过以上两种不同的控制算法对直线三级倒立摆进行稳摆控制，我们可以看出这两种控制方法都可以实现其稳定状态，而且这两种算法的控制参数都由原来的个变为个，相对二级摆来说，调整难度更大。但是由于算法只需调节矩阵，相对来说简单快捷，所以这种算法略有优势。总结与展望总结与展望在此次设计过程中首先介绍了现代倒立摆的发展过程，并做了直线倒立摆机械本体部分的设计，合理选择了动力元件，驱动元件，并对传动部分和执行部分做了设计。本文分别进行了级二级三级倒立摆的些控制算法的仿真实现，在仿真的过程中对影响响应曲线特性的各个参数做了不同程度的变动，并作出了曲线的仿真图形，针对参数单变量数据进行分析和实验，得出了这些参数在仿真过程中对曲线动态特性的性能指标，并且在调试过程中不断完善，找到组或者几组对应算法的控制参数，将其应用在对应的控制器中，并利用对上述方法进行仿真，得到了较为理想的仿真效果。直线级二级三级倒立摆系统由于数学模型较为简单，计算量较小，因此选用通俗易懂的牛顿力学法的分析方法和拉格朗日法进行建模，为了得到倒立摆系统精确的线性状态方程，我们采取了合理的线性化，忽略了些次要的因素，通过仿真进行了验证。同时，在设计过程中发现很多资料涉及到了参数的优化过程，通过对参数优化过程可以使原系统达到较好性能指标，而且方法便于实现，降低成本，节约了时间，控制效果好。在今后的工作中还需要深入研究的方面主要有本文虽然通过软件验证了控制控制和极点配置控制算法在直线级二级三级倒立摆的仿真过程，但只是针对了稳摆的控制，而对于这三种控制算法的摆起倒立过程还需要进步的深入。本文所提到的三种控制器由于在系统建模是在平衡位置进行了线性化处理，所以都只在平衡点附近才能稳定控制倒立摆系统，超出定的范围，所得方程与实际系统差别就会增大，从而使系统不稳定。同时本文所给出的三种控制算法均是建立在倒立摆系统的精确数学模型之上的，然而对平面倒立摆和环形倒立摆这样复杂的系统是很难建立精确的数学模型的，所以以后要利用智能控制算法来摆脱对系统精确数学模型的依赖，这样才能将研究的范围扩大化。本文所有的仿真均是建立在软件下的，虽然三种控制算法均取得了定控制效果，但是由于条件的限制和时间的紧张，没有进行倒立摆实物实验，因此所得出的结论还是显得不是很有说服力，所以今后要在有条件的时候进行实物实验，这样才能真正将理论和实践结合起来。参考文献参考文献黄苑红，梁慧冰从倒立摆装置的控制策略看控制理论的发展和应用广东工业大学学报，，，。尹征琦，冯祖仁，陈辉堂采用模拟调节器的二级倒立摆的控制信息与控制年第期梁任秋，赵松，唐悦，赵永生二节倒立摆的数字控制器设计控制理论与应用年期张明廉，孙昌龄，杨亚炜拟人控制二维单级倒立摆控制与决策罗成，胡德文，祝晓才，董国华基于和模糊插值的五级倒立摆控制控制与决策年第期周端倒立摆系统控制方法研究华中科技大学年方雷，陈伟基倒立摆控制方法概述，年中国智能自动化学术会议论文集刘海龙，倒立摆系统的设计与研究硕士学位论文大连理工大学雷英杰，张善文，李续斌，周创明遗传算法工具箱及应用西安西安电子科技大学出版社谢克明，现代控制理论，第十章控制系统的状态空间方程固高科技倒立摆与自动控制原理实验韩利竹，王华电子仿真与应用国防工业出版社刘金琨先进控制及其仿真北京电子工业出版社，胡寿松自动控制原理北京科学出版社深圳固高科技倒立摆实验指导书，致谢致谢在本次论文设计直至完成的整个过程中，张老师不遗余力地给予了系统有效的理论指导，促进了我在学习和工作中的分析及解决问题的能力进步提高。在论文的各个环节中，张老师提出了许多宝贵的修改意见，使我的论文得以顺利完成。值得提的是，张老师渊博的学识，对学生负责，严谨求实和精益求精的治学态度，平易近人的处世原则，博大的胸襟，以及在科研上不断努力的精神使我终生受益。借此论文完成之际，衷心感谢张老师在这大四的第二学期以来对我的毕业论文的指导和在学习生活的关怀，在此，谨对导师半年以来对我毕业设计论文的指导和平时生活中的关心致以最为衷心的感谢,同时，我要感谢答辩小组的其他老师对我提出意见和建议，以及在论文中疑难问题的指导，还有同学们在此过程中对于相关部分给予的帮助和支持，在此向他们表示由衷的感谢。感谢大家的支持，给了我极大的鼓励。最后，谨向审阅本文的各位专家教授的辛勤工作致以衷心感谢,毕业设计论文独创性声明毕业设计论文独创性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的毕业设计论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计论文中不包含其他人已经发表或撰写过的成果，不包含他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。毕业设计论文与资料若有不实之处，本人承担切相关责任。毕业设计论文作者签名指导教师签名日期附录附录直线倒立摆装配图控制算法源程序代码相关外文文献及翻译毕业设计论文直线级倒立摆算法程序，毕业设计论文角度为实线，，，，，直线三级倒立摆状态极点配置算法程序毕业设计论文极点配置闭环系统矩阵验证闭环系统特征值绘制图形，，毕业设计论文时间小车位置，摆与竖直方向的夹角，摆与竖直方向的夹角，摆与竖直方向的夹角，，毕业设计论文，毕业设计论文，直线级倒立摆算法程序，，直线级倒立摆状态极点配置程序毕业设计论文，极点配置闭环系统矩阵验证闭环系统特征值绘制图形时间小车位置，摆与竖直方向的夹角直线级倒立摆状态极点配置程序毕业设计论文闭环系统矩阵验证闭环系统特征值绘制图形时间小车位置，摆与竖直方向的夹角直线二级倒立摆算法程序毕业设计论文，毕业设计论文直线倒立摆二级状态极点配置算法程序极点配置闭环系统矩阵验证闭环系统特征值绘制图形，时间毕业设计论文小车位置，摆与竖直方向的夹角，摆与竖直方向的夹角直线二级倒立摆状态极点配置程序极点配置闭环系统矩阵验证闭环系统特征值绘制图形，毕业设计论文时间小车位置，摆与竖直方向的夹角，摆与竖直方向的夹角直线三级倒立摆算法程序