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《（毕业设计图纸全套）直线倒立摆的稳定控制算法设计（含说明书）》修改意见稿

1、以下这些语句存在若干问题，包括语法错误、标点使用不当、语句不通畅及信息不完整——“.....在倒立摆的控制中般都在平衡点附近进行解耦计算，忽略些次要的耦合量。开环不稳定性系统工作原理倒立摆系统是由上位机作为控制界面的输出，通过上位机对倒立摆系统的仿真过程进行参数的选改，运动控制卡进行电机反馈和角度编码器的反馈计算，并将参数的反馈发送到电机驱动器，进而控制电机输出。其工作原理如下图.所示图.直线倒立摆控制系统硬件框图由图可以看出倒立摆系统是个闭环系统，图中光电码盘由伺服电机自带，可以根据该码盘的反馈通过换算获得小车的位移，小车的速度信号可以通过差分得到。摆杆的角度由光电码盘测量出来并直接反馈到控制卡，角度的变化率信号可以通过差分得到。计算机从运动控制卡中实时读取数据，确定控制决策电机的输出力矩，并发送给运动控制卡。运动控制卡经过内部的控制算法实现该控制决策，产生相应的控制量......”。

2、以下这些语句存在多处问题，具体涉及到语法误用、标点符号运用不当、句子表达不流畅以及信息表述不全面——“.....即车完轴承装配孔后将编码器安装面重车刀，保证编码器安装面与轴承座的轴承安装孔垂直。转轴的设计直接关系到摆杆铰链的灵活程度，从而影响倒立摆控制的稳定性。因此，必须保证转轴轴承装配面和编码器轴装配面是同心的。同时为了保证编码器安装后与转轴同心，转轴的加工工序如下首先加工编码器安装孔，然后利用三爪夹盘将转轴固定，利用顶尖在编码器装配孔中以增加转轴在加工中的刚性，最后完成其余加工工序。要满足小车在轨道上往复运动并尽量减少摩擦，系统采用直线轴承实现。直线轴承座设计中的关键是保证两个直线轴承座轨道安装面是同心的。因此，需要先将两个截面为正方形的长方体棒料在车床上利用四爪夹盘装夹，并在正方形截面的中心钻孔，留.毫米余量进行精加工，之后进行直线轴座装配。两个直线轴承外端用孔用弹簧挡圈固定......”。

3、以下这些语句在语言表达上出现了多方面的问题，包括语法错误、标点符号使用不规范、句子结构不够流畅，以及内容阐述不够详尽和全面——“.....说明这种算法具有可行性。小结通过应用三种不同的控制算法分别对直线级倒立摆进行了稳摆控制，由仿真实验可知，三种常用方法都可以使摆杆进入稳定状态。如何快速的进入稳定状态仅仅由它们的参数选择决定。在控制算法中，比例系数主要影响超调量和响应时间，积分系数主要影响静差和超调量，微分系数主要影响系统的调节时间。其中，若初始位置较大，必须有很大的改动才能明显看出摆杆运动曲线的变化，积分系数也样，微分系数则相对于只要有很小的变化就可以使摆杆运动曲线产生明显变化。三个系数过大或过小都会使系统震荡甚至发散，为了达到理想的控制效果需要根据调节者的经验，不断调整得到。控制算法中，最终决定控制效果的是，矩阵，其中矩阵常设定为，可以参考已有的摆杆运动曲线根据其规律进行调节......”。

4、以下这些语句该文档存在较明显的语言表达瑕疵，包括语法错误、标点符号使用不规范，句子结构不够顺畅，以及信息传达不充分，需要综合性的修订与完善——“.....我们在建模时忽略了空气阻力和各种摩擦，并认为摆杆为刚体。二级倒立摆的组成如图.所示图.直线二级倒立摆物理模型系统模型各相关参数定义如表.参数名称实际值单位小车质量.直线倒立摆的稳定控制算法设计摘要详细论述了级二级三级直线倒立摆数学建模方法，推导出它们的微分方程，以及线性化后的状态方程。分析了倒立摆系统的控制方法。分别用现代控制理论及经典控制理论对直线倒立摆的位置控制和角度控制进行分析。利用仿真系统，讨论出现的问题及解决方法。设计绘制了直线倒立摆的装配图。对论文工作进行总结和展望。倒立摆机械系统设计及实现.倒立摆简介倒立摆系统包含倒立摆本体电控箱及由运动控制卡和普通机组成的控制平台等三大部分。直线倒立摆本体由底座电机同步带带轮滑竿小车摆杆角编码器等组成......”。

5、以下这些语句存在多种问题，包括语法错误、不规范的标点符号使用、句子结构不够清晰流畅，以及信息传达不够完整详尽——“.....带动小车运动，保持摆杆平衡。.系统机械结构设计底座设计对于底座的设计，选用的是固定式的底座,如图.所示图.固定式底座它的机构稳固，不会因为机器长时间运行而改变其水平条件，加工也简单，可以直接铸造得到。小车部分设计为了实现倒立摆摆杆的自由摆动，同时测量摆杆转动角度，需要设计个铰链来实现。铰链由转轴深沟球轴承和轴承座构成，转轴安装在滚动轴承上用来连接摆杆和光电编码器。为使铰链转动灵活，必须保证轴承座中的两个深沟球轴承同心。因此，轴承座安装轴承的孔应设计为通孔，并在车床上次装夹加工完成，以避免产生二次装夹误差。同时，光电编码器的安装没有选择现有倒立摆实验装置的安装方法即把编码器安装在支架上，而是直接把编码器固定在轴承座的端，这样可以避免产生新的装配误差......”。

6、以下这些语句存在多方面的问题亟需改进，具体而言：标点符号运用不当，句子结构条理性不足导致流畅度欠佳，存在语法误用情况，且在内容表述上缺乏完整性。——“.....在以上或者较大时，系统响应结果很好，小车和摆杆可以在很短时间内达到平衡，表明值的变化对系统动态性能有很大影响。状态空间极点配置控制设计及仿真对于控制系统式中为状态向量维控制向量纯量维常数矩阵维常数矩阵选择控制信号为图状态反馈闭环控制控制原理图求解上式，得到方程的解为可以看出，如果系统状态完全可控，选择适当，对于任意的初始状态，当趋于无穷时，都可以使趋于。根据判别系统能控性的定理，该系统的能控性矩阵满秩，所以该系统是能控的。因为系统是能控的，所以，可以通过状态反馈来任意配置极点。计算状态反馈增益矩阵可以直接利用的极点配置函数来计算。在中计算得.，.运行结果为通过在中进行编程，得到以下仿真图图系统响应曲线改变极点，取，得到状态反馈增益矩阵......”。

7、以下这些语句存在标点错误、句法不清、语法失误和内容缺失等问题，需改进——“.....是半正定阵，是正定阵。确定最佳控制向量的矩阵，使得性能指标达到最小值。控制的原理图如下所示图最优控制控制原理图根据期望性能指标选取和，利用命令就可以得到最优反馈增益矩阵由原理知,要求出最优控制作用，除求解代数方程外，加权矩阵的选择也是至关重要的。下面是几个选择的般原则，通常选用和为对角线矩阵，实际应用中，通常将值固定，然后改变的数值般可直接选，的选择不唯表明当得到的控制器相同时，可以有多种值的选择,其中总有个对角线形式的。下面是对，值的变换得到的仿真曲线先令运行后得到仿真曲线如图所示图系统响应曲线图当，时，如图当，时，如图图系统响应曲线图系统响应曲线从上图中可以看出,当减小时，小车的响应曲线稳定得到了提高，响应时间有明显的改善，现在保持不变，变换值当，时......”。

8、以下文段存在较多缺陷，具体而言：语法误用情况较多，标点符号使用不规范，影响文本断句理解；句子结构与表达缺乏流畅性，阅读体验受影响——“.....保持摆杆平衡。电机编码器和角编码器向运动控制卡反馈小车和摆杆位置线位移和角位移。电气控制箱由电机驱动器接口板开关电源开关和指示灯等电气元件组成。控制平台由机运动控制卡运动控制卡用户接口软件等组成。.倒立摆工作特性和工作原理工作特性倒立摆从形式和结构上来看是多种多样的，但是所有的倒立摆都具有以下的特性非线性倒立摆是个典型的非线性复杂系统，实际中可以通过线性化得到系统的近模型，线性化处理后再控制。也可以利用非线性控制理论对其进行控制。倒立摆的非线性控制正成为个研究的热点。不确定性主要的模型误差以及机械传动间隙，各种阻力等，实际控制中般通过减少各种误差来降低不确定性，如通过施加预紧力减少皮带或齿轮的传动误差，利用滚珠轴承减少摩擦阻力等不确定因素。耦合性倒立摆的各级摆杆之间......”。

9、以下这些语句存在多方面瑕疵，具体表现在：语法结构错误频现，标点符号运用失当，句子表达欠流畅，以及信息阐述不够周全，影响了整体的可读性和准确性——“.....根据极点计算出最佳的状态反馈矩阵。取不同的极点对应不同的状态反馈矩阵，不同的控制效果。极点的选择没有什么规律，般必须同时有实部和虚部否则系统不稳定。总的来说，三种控制方法都可以实现直线级倒立摆的稳定控制且控制效果非常好，控制中摆杆的角度与角速度小车位置及速度控制效果较好而控制中可以比较好地控制住摆杆且响应速度较快超调量较小，但是对小车的控制效果却稍差些。中须根据调节者的经验参考初始位置进行调整，初学者比较费时费力。中矩阵的选定可根据其摆杆的运动曲线及要求进行相应调整，调节过程有规律容易掌握。极点配置法中需要不断改变其极点位置才可以实现其最佳的控制效果，调整略微复杂。二级直线倒立摆系统的建模分析与仿真......”。