经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单易于掌握，在工程实际中被广泛采用。控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在般采用的是临界比例法。利用该方法进行控制器参数的整定步骤如下首先预选择个足够短的采样周期让系统工作其次仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期再次在定的控制度下通过公式计算得到控制器的参数。控制器的控制质量如何，很大程度上取决于其三个参数，和，因此需要对这三个参数进行整定。第五章直线级倒立摆的设计及仿真控制器的设计控制系统设计原理首先，对于倒立摆系统输出量为摆杆的角度，它的平衡位置为垂直向上。系统控制结构框图如下图直线级倒立摆闭环系统简化图该系统的输出为控制器被控制对象图摆杆角度控制结构框图其中被控对象传递函数的分子项被控对象传递函数的分母项控制器传递函数的分子项控制器传递函数的分母项通过分析上式就可以得到系统的各项性能。由式子可以得到摆杆角度和小车加速度的传递函数控制器的传递函数为知系统响应是不稳定的，需要调整参数，和，直到获得满意的控制结果。首先增加比例系数，观察它对响应的影响，取，系统响应如下当时图参数时系统响应图系统稳定时间约为秒。由于此时稳态误差为，所以不需要改变积分环节可以改变积分系数，观察系统响应会变坏系统响应的超调量比较大，为了减小超调，增加微分系数，取，观察响应曲线当时图参数时系统响应图由图可知，系统稳定时间约为秒，稳态误差为，超调量为。如果再加积分，则结果会变。当时，图参数时系统响应图相对图来讲，这次结果明显变坏。但是作出调整，则结果为图参数，时系统响应图这个结果也是令人满意的。小车位置控制算法仿真程序为接生饮的自来水不到。国务院 为落实江泽民同志的大力发展饮用水工程，改善市民饮用水质量 的指示精神，号召全民健康，从饮水抓起。 纯净水对人体有着诸多的益处，加之纯净水现代时尚染等问题。尽管各地水厂的技术多数是可以保证其自来水基 本符合卫生标准，但由于水源污染的日益严重和城市供水管道的老 化高层水箱的二次污染等，都严重影响着饮用水的质量。据调查， 在中国城市居民饮用这点，决定投资 万元，建设年产万吨纯净水项目。 建设的必要性 随着人民生活水平的普遍提高，越来越多的人们开始注重饮水 健康。而作为城镇居民的主要饮水自来水却存在着水源污染和 管网污巨大的消费市场，但许多城市的纯 净水市场仍然处于卖方阶段，还有着极大的市场空白点，尤其是很 多县级城市甚至还没有当地的纯净水生产厂，由此我们可以看到瓶只需调节控制器的参数，就可以得到满意的控制效果。前面的讨论只考虑了摆杆角度，那么，在控制的过程中，小车位置如何变化呢考虑小车位置，得到改进的系统框图如下图同时考虑摆角和小车位置且考虑输入信号的系统框控制器被控制对象控制器被控对象被控对象其中，是摆杆传递函数，是小车传递函数。由于输入信号，所以可以把结构图转换成图同时考虑摆角和小车位置但不考虑输入信号的系统框图其中，反馈环代表我们前面设计的摆杆的控制器。注从此框图我们可以看出此处只对摆杆角度进行了控制，并没有对小车位置进行控制。小车位置输出为其中分别代表被控对象和被控对象传递函数的分子和分母。和代表控制器传递函数的分子和分母。下面我们来求，根据第三章的推导，有可以推出小车位置的传递函数为其中可以看出小车的算式可以简化成被控对象控制器被控对象控制器设计仿真控制仿真，我们可以从两个方面进行讨论，即摆杆角度讨论和小车位置讨论。摆杆角度控制算法仿真假设，我们施加的脉冲信号，观察指标。脉冲信号仿真源程序为仿真结果为当时有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。参考文献单波,徐燕,赵建涛预测控制算法及其在倒立摆中的应用华北电力大学学报肖军模糊控制在多变量非线性系统中的应用东北大学学报丛爽,张冬军,魏衡华单级倒立摆三种控制方法的对比研究系统测量与控制,高强,王云亮,刘红金,张鹏,刘凉智能控制系统的应用研究基于的倒立摆模糊控制实现控制与决策王辉，屈保存，贺超英类非线性系统的模糊自适应控制器设计湖南大学学报自然科学版杨世勇,徐莉苹,王培进单级倒立摆的控制研究控制工程严雪莉,江汉红单级倒立摆控制方法的仿真对比研究测控技术阳武娇基于的阶倒立摆控制系统的建模与仿真电子元器件应用刘海龙倒立摆实验系统的设计与研究大连理工大学潘健,王俊,汤才刚基于倒立摆的两种控制策略的研究现代电子技术舒怀林基于神经网络的倒立摆控制系统机床与液压彭自然,罗大庸,张航单级倒立摆系统控制方法设计黄宏格直线倒立摆机理模型及控制性能研究中南大学刘义,陈广义自适应模糊控制在倒立摆系统中的应用深圳信息职业技术学院学报,图未调整参数系统响应图由图可变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化超前，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入比例项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是微分项，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例微分控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。参数的调整控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定控制器的比例系数积分时间和微分时间的大小。控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型， 除义了个类，为电子相册图片列表界面类，为电子相册图片列表功能菜单类，为图片浏览类，为图片浏览界面的功能菜单类，为图片删除类。和成单向关联关系。和分别成单向关联关系。和成双向关联关系。其中，对图片的各种处理均在类中实现，如放大缩小逆时针旋转顺时针旋转全屏显示图片移动显示等。电子相册功能实现用户进入电子相册后，首先显示图片列表。图片列表由个组成，将从当前目录下扫描格式的图片并将其名称存入链表中，通过函数加载图片到个类型的变量中，然后将此变量与关联起来，以实现图片在上的显示。值得注意的点是，此上加载的图片均为真实图片的缩略图，而不是图片本身。如果图片的缩略图已经存在，则将缩略图直接显示在上，如果缩略图不存在，则生成图片的缩略图。如果该图片文件为非法图片格式文件，则在该上载入个标志着读取图片文件失败的图片。缩略图是图片的真实缩影，在缩小时保持原图片的比例。流程图如图。图片选中状态功能实现首先设定图片选中状态的表示方式，即缩略图图片的尺寸放大，满足缩略图宽为像素或高为像素中任条件，保持图片的宽高比例与原图片宽高比例相同，选中状态下的图片缩略图在图片列表界面上凸起显示。如果图片是标志为格式不正确的图片，则该图片被选中或离开选中状态时不做放大缩小动作以示与正常图片的区别。且根据不同的按键按下，进行不同位置图片的选中。主要实现流程图如图所示。开始将所有图片文件名存入链表结束是否有格式图片建立文件列表迭代器扫描文件目录下所有文件包括隐藏文件设定图片列表显示界面格式图片文件是否是中最后个文件循环结束显示加载图片的第个设置第个隐藏是否存在迭代器中图片的缩略图加载图片缩略图到第个根据文件头判定是否是正确的图片格式设定此图片缩略图为名为标志图片的图片根据原始图片比例设定缩略图大小生成图片缩略图图图片列表显示流程图开始结束按键设定选中图片的状态及默认选中图片图片列表图片整体向上滚动排，呈选中状态的图片改变当前图片是否是界面上最后排左方向键下方向键图片链表中当前图片位置上，是否有图片存在图片链表中当前图片位置上，是否有图片存在呈选中状态的图片为下排的同列图片当前图片的前张图片呈选中状态右方向键图片链表中当前图片位置上，是否有图片存在当前图片的后张图片呈选中状态图片列表图片整体向下滚动排，呈选中状态的图片改变当前图片是否是界面上最上排下方向键图片链表中当前图片位置上，是否有图片存在呈选中状态的图片为上排的同列图片图选择图片流程图删除图片功能实现在图片列表界面上对选中图片要进行删除操作时，需注意两点，点就是待删除的图片是否是图片列表的最后张图片，若是的话，则删除图片后，被删除图片的前张图片呈选中状态。否则，删除图片后，被删除图片的后张显示为选中状态，且此图片删除后，图片文件链表中删除图片节点，其列表界面中图片的位置要统向前移动个位置。流程图如图。开始删除目录下图片，并删除链表中图片名结束图片是否是图片链表中的最后张图片设定选中当前图片链表中的最后张图片选择待删除图片设定选中当前图片链经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单易于掌握，在工程实际中被广泛采用。控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在般采用的是临界比例法。利用该方法进行控制器参数的整定步骤如下首先预选择个足够短的采样周期让系统工作其次仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期再次在定的控制度下通过公式计算得到控制器的参数。控制器的控制质量如何，很大程度上取决于其三个参数，和，因此需要对这三个参数进行整定。第五章直线级倒立摆的设计及仿真控制器的设计控制系统设计原理首先，对于倒立摆系统输出量为摆杆的角度，它的平衡位置为垂直向上。系统控制结构框图如下图直线级倒立摆闭环系统简化图该系统的输出为控制器被控制对象图摆杆角度控制结构框图其中被控对象传递函数的分子项被控对象传递函数的分母项控制器传递函数的分子项控制器传递函数的分母项通过分析上式就可以得到系统的各项性能。由式子可以得到摆杆角度和小车加速度的传递函数控制器的传递函数为知系统响应是不稳定的，需要调整参数，和，直到获得满意的控制结果。首先增加比例系数，观察它对响应的影响，取，系统响应如下当时图参数时系统响应图系统稳定时间约为秒。由于此时稳态误差为，所以不需要改变积分环节可以改变积分系数，观察系统响应会变坏系统响应的超调量比较大，为了减小超调，增加微分系数，取，观察响应曲线当时图参数时系统响应图由图可知，系统稳定时间约为秒，稳态误差为，超调量为。如果再加积分，则结果会变。当时，图参数时系统响应图相对图来讲，这次结果明显变坏。但是作出调整，则结果为图参数，时系统响应图这个结果也是令人满意的。小车位置控制算法仿真程序为接生饮的自来水不到。国务院 为落实江泽民同志的大力发展饮用水工程，改善市民饮用水质量 的指示精神，号召全民健康，从饮水抓起。 纯净水对人体有着诸多的益处，加之纯净水现代时尚染等问题。尽管各地水厂的技术多数是可以保证其自来水基 本符合卫生标准，但由于水源污染的日益严重和城市供水管道的老 化高层水箱的二次污染等，都严重影响着饮用水的质量。据调查， 在中国城市居民饮用这点，决定投资 万元，建设年产万吨纯净水项目。 建设的必要性 随着人民生活水平的普遍提高，越来越多的人们开始注重饮水 健康。而作为城镇居民的主要饮水自来水却存在着水源污染和 管网污巨大的消费市场，但许多城市的纯 净水市场仍然处于卖方阶段，还有着极大的市场空白点，尤其是很 多县级城市甚至还没有当地的纯净水生产厂，由此我们可以看到瓶