成绩:
指导教师签名:
年月日
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f曾云凤:倒立摆系统的控制器设计
重庆大学本科学生课程设计任务书
课程设计题目倒立摆系统的控制器设计
学院自动化学院
专业自动化
年级2010级
1、已知参数和设计要求:
M:小车质量
1096kg
m:摆杆质量
0109kg
b:小车摩擦系数
01Nsec
l:摆杆转动轴心到杆质心的长度025m
I:摆杆惯量
00034kgm2
建立以小车加速度为系统输入,以摆杆角度为系统输出的被控对象数学模型。
分别用根轨迹法、频率特性法设计控制器使闭环系统满足要求的性能指标;调整
PID控制器参数,使闭环系统满足要求的性能指标。
2、利用根轨迹法设计控制器,使得校正后系统的性能指标满足:调整时间ts05s2误差带)最大超调量p10
3、利用频率特性法设计控制器,使得校正后系统的性能指标满足:1系统的静态位置误差常数为10;2相位裕量为50;3增益裕量等于或大于10dB。
4、设计或调整PID控制器参数,使得校正后系统的性能指标满足:调整时间ts2s2误差带)
最大超调量p15
学生应完成的工作:1、利用设计指示书中的实际参数,通过机理推导,建立倒立摆系统的实际数学模型。2、进行开环系统的时域分析。3、利用根轨迹法设计控制器,进行闭环系统的仿真分析。4、利用频域法设计控制器,进行闭环系统的仿真分析。5、设计或调整PID控制器参数,进行闭环系统的仿真分析。6、将所设计的控制器在倒立摆系统上进行实时控制实验。7、完成课程设计报告。
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f曾云凤:倒立摆系统的控制器设计
参考资料:1、固高科技有限公司直线倒立摆安装与使用手册R10,20052、固高科技有限公司固高MATLAB实时控制软件用户手册,20053、MatlabSimuli
k相关资料4、谢昭莉,李良筑,杨欣自动控制原理北京:机械工业出版社,20125、胡寿松自动控制原理(第五版)北京:科学出版社,20076、KatsuhikoOgata现代控制工程北京:电子工业出版社,2003
课程设计的工作计划:1、布置课程设计任务;消化课程设计内容,查阅并参考相关资料,进行初步设计(3天);2、按课程设计的要求进行详细设计(3天);3、进行实时控制实验,并按课程设计的规范要求撰写设计报告(3天);4、课程设计答辩,实时控制验证(1天)。
任务下达日期2013年12月20日
完成日期2014年1月31日
指导教师
(签名)
学生
(签名)
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引言61数学建模r