倒立擺虛擬樣機(ADAMS動態(tài)仿真模糊PID碩士論文

1、如如鱗鱗文文i謂謂系系訓訓Wk138113721 139938848基于虛擬樣機倒立擺的控制系統(tǒng)研究電機與電器，2010, 碩士【摘要】 倒立擺系統(tǒng)是一個典型的機電一體化系統(tǒng)。倒立擺屬于典 型的單輸入多輸出、多變量、非線性、強耦合，不穩(wěn)定的高階系統(tǒng)。 它不僅具有生動直觀的教學特點，而且在研究方面同樣具有重要的價 值。研究倒立擺系統(tǒng)除了有很強的理論意義外，同時也具有深遠的現(xiàn) 實意義,如在研究雙足機器人直立行走、火箭發(fā)射過程的姿態(tài)調(diào)整和 直升機飛行控制領域中具有重要的現(xiàn)實意義，相關的科研成果已經(jīng)應 用到航天科技和機器人學等諸多領域。因此長期以來倒立擺是控制理 論及其應用領域里引起人們關注的問題。

2、本文闡述了倒立擺系統(tǒng)的研 究發(fā)展過程和現(xiàn)狀，推導了倒立擺的數(shù)學模型，分析了倒立擺系統(tǒng)的 特性,對倒立擺系統(tǒng)的可控性進行了深入的分析，并通過階躍響應驗 證了倒立擺系統(tǒng)不穩(wěn)定性。在多體系統(tǒng)動力學仿真分析軟件 ADAM 環(huán) 境下建立了倒立擺的虛擬樣機，詳細論述了如何將虛擬樣機調(diào)入控制 分析軟件 Simulink 中,并與Simulink 中的控制器有機連接，進行機電 一體化系統(tǒng)的聯(lián)合仿真的過程。分別利用根軌跡法和頻率響應法設計 了控制器,分別比較了控制器在數(shù)學模型和虛擬樣機下的控制效果，使虛擬樣機在倒立擺仿真中的優(yōu)越性得到了充分的說明，最后詳細論述模糊控制理論及模糊 PID 控制更多還原如財文請聯(lián)系

3、魏即惆發(fā):*:138113721Abstract The inverted pendulum is a representativemechatronics system. The inverted pendulum system is a typical modelof sin gle-i nput and multi-outputs,multivariable, non li nearity,strong-coupli ng and instability.The inverted pendulum system is a typicalexperiment de

4、vice,it has the vivid and intuitionisticteachingcharacteristics,and it has the important value in research of con troltheory.The research of inv erted pen dulum has many important realisticmeaning ,such as the walking of bipedal robot,the l. 更多還原 G3【關鍵詞 倒立擺;虛擬樣機(ADAMS)動態(tài)仿真;模糊 PID;【Key words 】 inv er

5、ted pen dulum ； virtual prototype(ADAMS) ；dynamic simulation ; fuzzy PID ； 摘要 3-4 Abstract 4第一章緒論 7-111.1 倒立擺系統(tǒng)簡介 7-81.2 倒立擺系統(tǒng)的研究意義 81.3 倒立擺系統(tǒng)的控制方法 8-101.4 本論文主要內(nèi)容 10-11第二章倒立擺數(shù)學模型及系統(tǒng)分析 11-212.1 倒立擺數(shù)學建模 11-162.1.1 微分方程的推導 11-152.1.2 系統(tǒng)物理參數(shù) 15如卿文請縣客骷即蝕快:138113721 1399388482.1.3 實際系統(tǒng)模型 15-162.2 倒立擺系統(tǒng)分析 16-212.2.1 倒立擺系統(tǒng)特性分析 16-172.2.2 倒立擺系統(tǒng)可控性分析 17-192.2.3 倒立擺系統(tǒng)階躍響應分析 19-21第三章 基于虛擬樣機的倒立擺建模21-293.1 虛擬樣機介紹 21-233.1.1 ADAMS 軟件簡介 213.1.2 ADAMS 軟件的組成 21-233.2 倒立擺機械系統(tǒng)虛擬樣機構(gòu)造23-253.3 倒立擺聯(lián)合系統(tǒng)仿真 25-29第四章 控制器的設計及仿真 29-674.1 倒立擺根軌跡校正控制器及仿真29-414.1.1 根軌跡分析 29-304.1.2