倒摆摆角信号
xxsig
als5qqsig
als6
读取简化模型中的小车位置信号读取简化模型中的倒立摆摆角信号
Drawi
gco
trola
dxtrespo
sesig
als
画出在控制力的作用下的系统响应曲线
定义曲线的纵坐标、标题、坐标范围和曲线的颜色等特征
figure1
定义第一个图形
hfli
etf
连接时间作用力曲线
grido

xlabelTimes
定义横坐标
ylabelForceNaxis010012
定义纵坐标定义坐标范围
axetaxesPositio
getgcaPositio

XAxisLocatio
bottom
7
fYAxisLocatio
rightColorNo
e
XColorkYClork
定义曲线属性
htli
etxcolorrpare
taxet连接时间小车位置曲线
htli
etxxcolorrpare
taxet连接时间小车速度曲线
ylabelEvolutio
ofthexpositio
m定义坐标名称
axis01001
定义坐标范围
titleRespo
sexa
dxi
metertoaftpulseof01N定义
曲线标题名称
gtextleftarrowftgextxtrightarrowgtext
leftarrowxt
drawi
gco
trola
dthetatrespo
sesi
gals
figure2
hfli
etf
grido

xlabelTime
ylabelForcei
N
axetaxesPositio
getgcaPositio

XAxisLocatio
bottom
YAxisLocatio
rightColorNo
e
XColorkYClork
htli
etqcolorrpare
taxet
htli
etqqcolorrpare
taxet
ylabelA
gleevolutio
rad
axis01030
titleRespo
sethetata
dthetati
radtoaftpulseof
01N
gtextleftarrowftgextthetatrightarrowgtext
leftarrowthetat
在m文件里写入如上程序，在运行该程序之前，先运行系统。之后再运行此程序得出波形图如图所示。
8
f观察结果如图8所示：
图8
9
f三、设计的内外环的PID控制器
一阶倒立摆系统为“自不稳定的非最小相位系统”。将系统小车位置作为“外环”，将摆杆摆角作为“内环”，设计的内外环的PID控制器。其模型图如图9所示：
图9
31内环控制器设计
对系统内环采用反馈校正进行控制，其方框图如图6所示。
rs
K

Ds
16
Ds2
sG2s
图6内环反馈校正方框图
反馈校正采用
PD
控制器，设其传递函数为
D2
s

K1sK2，为了抑制干扰，
在前向通道上加上一个比例环节D2sK。
设D2s的增益K20，则内环控制系统的闭环传递函数为：
W2s

1
KKsG2s
KK
sG2
s
D2
s

s2

6464K1s64K2

40
64K2406464K12071604

K1K2

01751625
f令07
则内环控制器的传递函数为
Ds0175s16252
内环控制系统的闭环传递函数为：
W2s

s2
64112s

64
32外环控制器设计
图7外环系统结构图
由图7可知外环系统前向通道的传递r