的参数,实际中系统模型参数与理论有一定差距,故用理论模型去代替实际模型不能达到理论上的控制效果。其次我发现将摆杆立起来初始位置很重要,离平衡位置越近越容易较快达到平衡,且如果摆杆初始位置离平衡位置较远就不能控制住,需要人为的去改变摆杆位置。
2极点配置仿真和实物控制系统在期望极点为:8,8,25j,25j下的反馈增益矩阵为
K631293244898831764148299。在当前反馈增益矩阵下,倒立摆由启动到达到平衡位置后加一个干扰及用
手去轻轻拨下摆杆,摆杆能迅速从新达到平衡,其动态曲线如下图所示:
图11极点配置实物控制曲线
结果分析:由于采用MATLAB计算,很容易计算出了期望极点下的增益矩阵,
f大大减少了计算量。通过实物控制,在控制过程加入较大干扰系统都能较快的重新达到平衡状态。通过实验,个人觉得通过状态空间极点配置设计控制器较PID控制器具有更好的性能并在采用MATLAB计算的情况下很方便,不像PID控制器设计那样需要较多经验且不停的尝试改进。
五、总结通过这次实验,温习了以前学过的经典控制理论和现代控制理论,加深了
对于使用MATLAB进行控制器设计流程的印象。同时,在实验室的过程中也学习了一些东西,对PID有了更深的理解,相信以后在设计PID控制器时能够更加娴熟。
在PID控制器设计过程中,遇到了很多的问题,在进行仿真时,得到的结果,在实物上运行时老是达不到想要的结果,后来在下午通过与同学们的交流和查看资料,最终得到的结论主要是控制模型不够准确,模型不准确可能是两方面的原因:
第一、由于我们采用的都是实验指导书给出的传递函数模型,然而实际中个倒立摆各有不同,与理论上的数据有差异,因此控制模型与实际情况有着一定差距,所以实际控制效果不能达到理论控制效果;
第二、二是由于倒立摆是一个复杂的非线性系统,然而我们在系统建模过程是对系统进行了线性化处理,把它转换为一个线性系统来看待,所以设计的控制器在实际控制过程中不能达到理论的效果。
第三、SISO工具的使用时,会有很多的随机情况,在调节时,不精确会遇到很多的不好效果,加上平时并没有经常用,所以在实验过程中,出现一些状况也是正常的。
最后,通过此次实验,我明白了看似简单的事情也要用心去做,比如这次实验的内容其实都是很简单的,通过matlab软件进行仿真,得出相应的参数,再通过实物验证算法的有效性。这两个实验都很简单,有时候就因为比较简单而自己没有认真分析,就会很久都得不出满意的结果。在以后的学习和r