一级倒立摆matlab仿真,一级倒立摆的Simulink仿真

一级倒立摆的Simulink仿真

单级倒立摆稳定控制直线一级倒立摆系统在忽略了空气阻力及各种摩擦之后，可抽象成小车和匀质摆杆组成的系统，如图1所示。m g杆长为 2u图1 直线一级倒立摆系统图 2 控制系统结构假设小车质量M =0.5kg，匀质摆杆质量 m=0.2kg，摆杆长度 2l =0.6m，x(t)为小车的水平位移， θ 为摆杆的角位移，。控制的目标是通过外力 (t)使得摆直立向上2/8.9smgu(即 )。该系统的非线性模型为：0)(t，其中。ulxMl glJ 22 )sin()()cos(co 231mlJ解：一、非线性模型线性化及建立状态空间模型因为在工作点附近( )对系统进行线性化，所以0,可以做如下线性化处理：32sin,cos1!!当 θ 很小时，由 cosθ、sin θ 的幂级数展开式可知，忽略高次项后，可得 cosθ≈1，sinθ≈θ ，θ’ ^2≈0；因此模型线性化后如下：(J+ml^2 )θ’ ’+mlx’=mglθ (a)mlθ’+(M+m) x’=u (b) 其中 231mlJ取系统的状态变量为输出包括小车位移和摆杆,,,,4321 xTxy][的角位移.即 X= = Y= = 432x x31由线性化后运动方程组得X1’=x’=x2 x2’=x’= x3+ umMg3)(4m3)(4X3’ =θ’=x4 x4’=θ’= x3+ u l)( l)(故空间状态方程如下：X’= = +  43 21x 03)(401)(3010mlMg432xmlM3)(0)(4u X’= = + u 43 21xx018.30672.1431x54.082.Y= = 31x04321x二、通过 Matlab 仿真判断系统的可控与可观性，并说明其物理意义。(1)判断可控性代码：A=[0 1 0 0;0 0 -2.627 0;0 0 0 1;0 0 31.1818 0];B=[0;1.8182;0;-4.5455];P=ctrb(A,B);n=rank(P);运行了得 n= 4所以 P 为满秩，系统能控(2)判断可观性代码：A=[0 1 0 0;0 0 -2.627 0;0 0 0 1;0 0 31.1818 0];B=[0;1.8182;0;-4.5455];C=[1 0 0 0;0 0 1 0];P=obsv(A,C);n=rank(P);运行了得 n= 4所以 P 为满秩，系统能观。三、能否通过状态反馈任意配置系统的极点？若能，通过 Matlab 仿真确定反馈控制规律 K(如图 2)，使得闭环极点配置在上。并给出系统在施加一个单位脉冲输入时j1,2,14.3状态响应曲线；答：因为系统完全能控，所以能通过状态反馈任意配置系统的极点。要将闭环极点配置在上，所以期望特征方程为j1,2,14.3| I—(A-BK)|=( )*( +2)*( ( +1)^2+1)

一级倒立摆matlab仿真,一级倒立摆的Simulink仿真相关推荐

Matlab下 IIR 滤波器实现（Simulink仿真和C语言实现）
Matlab下 IIR 滤波器实现(Simulink仿真和C语言实现)_Terrys0518的专栏-CSDN博客
基于matlab双反馈风力发电机系统Simulink仿真设计
基于matlab双反馈风力发电机系统Simulink仿真设计,有说明介绍, 本文根据双馈风力发电机数学模型,以双 PWM 变换器作为主要研究对象,对其进行分析.建模与控制,完成双馈风力发电机的仿真. ...
pwm调制 matlab仿真,PWM脉冲调制直流电机的simulink仿真
PWM脉冲调制直流电机的simulink仿真仿真模型构建电机原理直流电机的4个动态特性方程式分别为: 对上述式子去拉普拉斯变换并整理得: 其中 T c T_c Tc为电机轴上的总阻转矩.画出电 ...
基于Matlab的开环Buck降压斩波电路Simulink仿真电路模型搭建
提示:文章写完后,目录可以自动生成,如何生成可参考右边的帮助文档文章目录 BUCK电路工作原理一.关于buck电路的开环仿真电路搭建二.参数给定 1.脉冲信号给定 2.其他元器件参数给定三.数 ...
模糊控制器的MATLAB仿真（位置跟踪和 Simulink仿真)
模糊控制器的MATLAB仿真模糊控制器的设计设计模糊控制的具体详解请参照链接: https://blog.csdn.net/LOVE_105/article/details/112135599. ...
matlab的自定义常数是a,Simulink仿真入门到精通（二） Simulink模块
2.1 Simulink模块的组成要素用户构建系统模型时无需直接面对成千上万行的代码,而是通过模块化图形界面以模块化的方式构建,能够使理解变得容易,让大脑减负.通过层次化模块分布将系统功能模块化,而 ...
matlab两轮自平衡小车,Simulink仿真
Simulink仿真通过对两轮自平衡小车系统进行动力学分析和数学建模,在理论上设计出了控制方法.下面,调用 Matlab 软件的Simulink 仿真工具包对两轮自平衡小车的控制系统数学模型进行仿真 ...
matlab c语言 iir,Matlab下 IIR 滤波器实现（Simulink仿真和C语言实现）
经典滤波器和现代滤波器一般滤波器可以分为经典滤波器和现代滤波器. 经典滤波器:假定输入信号中的有用成分和希望去除的成分各自占有不同的频带.如果信号和噪声的频谱相互重迭,经典滤波器无能为力.比如 FI ...
matlab仿真关键模型模块,改善simulink仿真的性能和精确度
一.加速仿真 1.模型包括一个MATLab Fcn模块.当执行一个包含MATLab Fcn模块的模型,Simulink在每一个仿真时间步都要调用MATLab 解释器.所以应尽可能地使用Simulink ...
matlab 中vdp,VDP方程在Simulink仿真中的解析.pdf
您所在位置:网站首页 > 海量文档 &nbsp>&nbsp计算机&nbsp>&nbspUML理论/建模 VDP方程在Simulink仿真中的解析.pd ...

一级倒立摆matlab仿真,一级倒立摆的Simulink仿真

一级倒立摆matlab仿真,一级倒立摆的Simulink仿真相关推荐

最新文章

热门文章