旋转电机一级倒立摆实验指导书.pdfVIP

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旋转电机一级倒立摆

实验指导书

——提供完备的人才培养解决方案，先进的教学实验装备

合动(安徽)智能科技有限公司

工程科研创新教学

目录

目录………………I

第一章实验平台介绍…………3

1.1倒立摆简介…………3

1.2倒立摆的分类………3

1.3倒立摆的特性…………5

1.4控制器设计方法…………6

1.5旋转电机倒立摆平台结构分析……6

1.6旋转电机倒立摆组成框图……………7

第二章旋转电机一级倒立摆建模及性能分析…………………8

2.1旋转电机一级倒立摆建模………………8

2.1.1牛顿力学法……………………8

2.1.2拉格朗日方法…………………12

2.2系统的控制特性分析……………15

2.3系统的阶跃响应分析……………17

第三章旋转电机一级倒立摆MATLAB仿真实验………………19

3.1根轨迹控制实验…………19

3.1.1根轨迹原理…………………19

3.1.2根轨迹分析……………19

3.1.3根轨迹校正及MATLAB仿真………………20

3.2频率响应控制实验………………32

3.2.1频率响应分析………………33

3.2.2频域控制器设计及仿真…………35

3.2.3仿真实验……………………40

3.3PID控制实验……………………44

3.3.1PID控制原理………………44

3.3.2PID控制参数设定及仿真……45

3.4状态空间极点配置控制实验………51

3.4.1状态空间分析………51

3.4.2极点配置及仿真………………53

3.5线性二次最优控制(LQR)控制实验…………………61

3.5.1线性二次最优控制(LQR)基本原理及分析…61

I

3.5.2LQR控制参数调节及仿真……63

3.6模糊控制实验……………67

3.6.1模糊控制简介………………67

3.6.2模糊控制的步骤………………70

3.6.3倒立摆模糊控制方法………70

3.6.4倒立摆模糊控制器设计………71

3.6.5倒立摆模糊控制仿真………72

3.7神经网络控制…………78

3.7.1神经网络基本结构……………78

3.7.2神经网络的学习………………79

3.7.3神经网络控制…………………79

3.7.4神经网络设计……………