倒立摆制作全过程最近在练习pid的控制算法,就选用了2013年的电子设计国赛题目:倒立摆 。 首先给你们看看我的成果 注意哦:倒立摆不是靠上面黄色的传感器保持平衡的,而是通过下面的电机左右扭动使得摆杆不掉下来,难度可不小了。材料准备1.机械部分 如图所示选好电机和角位移传感器进行组装就好了,这个部分是我直接网上购买的,如果要自己装也是可以的,不过会比较麻烦,结构差不多的。2.主控部分 这个部分的话
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2024-01-06 09:16:21
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仿真文件下载: 1 建立一个倒立摆系统我们使用【Simscape】用Simscape实现三维物理仿真(三)——创建一个滑块单摆系统中现成的模型开始下一步。一个稳定闭环系统必须满足“能控”和“能观” ,因此我们下一步需要添加执行器和传感器,我们首先设计一下整个闭环系统的控制框图:2 为系统添加传感器(1)双击编辑 旋转关节(2)在属性中找到传感器(Sensing),在其子栏目中勾
基于PID的倒立摆控制算法1.PID算法概述 PID是按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)的控制器进行控制,是应用最为广泛的一种自动控制器,因其结构简单,容易调节,且不需要对系统建立精确的模型,在实际控制中应用较广。 PID调节器各校正环节的作用是:比例环节:即时成比例的反映控制系统偏差信号;偏差一旦产生,调节器立即产生控制作用以减小偏差,产生过调;积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无
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2024-08-12 12:52:36
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# Python PID 控制算法实现倒立摆
在自动控制领域,PID(比例-积分-微分)控制器因其简单有效而被广泛应用。本文将介绍如何使用 Python 实现一个 PID 控制器来控制倒立摆的运动,帮助读者理解 PID 控制的基本原理。
## 倒立摆简介
倒立摆是一种经典的控制理论问题,它由一个在水平面上活动的杆和一个固定的底座组成。目标是通过合理的控制,让杆在竖直向上位置保持平衡。下面为倒
倒立摆PID控制附MATLAB仿真摘 要倒立摆系统是一个典型的快速、多变量、非线性、不稳定系统,对倒立摆的控制研究无论在理论上和方法上都有深远的意义。本论文以实验室原有的直线一级倒立摆实验装置为平台,重点研究其PID控制方法,设计出相应的PID控制器,并将控制过程在MATLAB上加以仿真。本文主要研究内容是:首先概述自动控制的发展和倒立摆系统研究的现状;介绍倒立摆系统硬件组成,对单级倒立摆模型进行
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2023-12-28 05:45:22
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PID控制单级倒立摆的平衡前言倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的、非线性系统,是进行控制理论教学及开展各种控制实验的理想实验平台。对倒立摆系统的研究能有效的反映控制中的许多典型问题:如非线性问题、鲁棒性问题、镇定问题、随动问题以及跟踪问题等。通过对倒立摆的控制,用来检验新的控制方法是否有较强的处理非线性和不稳定性问题的能力。同时,其控制方法在军工、航天、机器人和一般工业过程领域中都有着广泛的用途
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2023-11-25 22:25:26
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将偏差的比例(Proportion)、积分(Integral)和微分(Differential)通过线性组合构成控制量,用这一控制量对被控对象进行控制,这样的控制器称 PID 控制器。 需要引入PID参数的系统属于闭环控制系统,引入PID可以使系统快速并准确地回到稳定系统。 通俗地讲PID的调节过程就等效
三、直线型一阶倒立摆模型建立 一级倒立摆系统是一个不稳定的系统,需要对其进行机理建模。 在研究过程中,应忽略空气摩擦、等,而后可将倒立摆系统进行抽象化,认为其由小车和匀质刚性杆两部分组成并对这两部分进行如图所示的受力分析: 其中为小车的质量和摆杆的质量;b、F 和 x分别为小车的摩擦系数、施加在小车上的作用力和小车的位置[8];I和 分别为摆
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2023-07-05 13:06:28
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把很久以前的草稿整理一下搬到博客上1.动力学模型 如图1所示,单级倒立摆系统由水平导轨,平移支座和摆杆构成。平移支座与摆杆无阻尼铰接(摆杆可自由摆动)。平移支座可以在导轨上受控平移,摆杆的质量是,质心到铰链轴心的距离是,过质心的轴方向的转动惯量是 图1 单级倒立摆结构简图
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2023-09-07 14:40:17
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原创
2023-07-08 07:01:08
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目录1 倒立摆小车模型搭建2倒立摆传递函数模型实现3 控制系统仿真设计3.1 仿真模型3.2 控制系统搭建过程3.2.1 PID控制器设计3.2.2 模糊PID控制器设计1 倒立摆小车模型搭建倒立摆小车模型参考了《MATLAB建模与仿真》一书中的P342,主要参数为M=0.98kg、m=0.4kg、b=0.15N/(m.s)、I=0.005kg.m2、l=0.4m、g=9.8N/kg.其具体含义如
有关代码及word文档请关注公众号“挽风笔谈”,后台回复A010.02即可获取一、单级倒立摆概述 倒立摆是处于倒置不稳定状态,人为控制使其处于动态平衡的一种摆,是一类典型的快速、多变量、非线性、强耦合、自然不稳定系统。由于在实际中存在很多类似的系统,因此对它的研究在理论上和方法上均有重要意义。 单级倒立摆系统(Simple Inverted Pendulum System)是由倒立摆和小车两部
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2024-04-12 21:52:19
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原创
2023-07-21 21:02:16
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前言: 以前搞电赛的时候搞过Pid平衡小车,倒立摆基本实现方法与平衡小车差不多,有一次刚院跑到实验室唠嗑,问你知不知道倒立摆的应用?我说不知道,他说航天火箭····,你们的这些常识太少了,落下这句话就走了,故为了解这些常识,有此小文。正文:一、倒立摆(inverted pendulum)1.概述倒立摆,Inverted Pendulum ,是典型的多变量、高阶次 
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2024-06-15 10:04:14
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今天又去那边测设备咬了好几个包,guoqi真是sb里面的人也太sb了闹心大老爷们拿嘴当屁股胡说,做程序员太弱势了还是sb项目经理产品经理好 就瞎胡沁就行一、STM32平衡自行车这是一个比较丑的自行车,,,自行车平衡理论模型分析1 倒立摆 很显然我们知道自行车在左右方向上不稳定,这是一个很常见的物理模型——倒立摆。 &n
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2024-03-17 23:15:10
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摘要当控制系统是复杂非线性系统时,设计一类优化控制器是非常复杂的。强化学习是从与控制对象的交互中学习优化策略。本文采取强化学习方法,在未知倒立摆数学模型情况下,通过输入输出数据,实现对倒立摆的控制1引言强化学习是一门决策学科,理解最佳的方式来制定决策。在工程控制当中有一门课程叫最优控制,与强化学习使用的方法有很大的类似之处,这种基于强化学习的方法不需要建模,也不需要设计控制器,只需要构
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2024-01-06 23:06:46
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目录1.算法描述2.仿真效果预览3.MATLAB部分代码预览4.完整MATLAB程序1.算法描述 强化学习通常包括两个实体agent和environment。两个实体的交互如下,在environment的statestst下,agent采取actionatat进而得到rewardrtrt 并进入statest+1st+1。Q-learning的
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2024-07-24 12:37:36
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控制对象:旋转倒立摆
控制器:XS128关于控制对象的基本说明控制目标摆杆从初始时刻能够自己起振到最高位置,并在最高位置保持不动或者在很小范围内运动摆杆受到外部干扰(硬币或手等的敲打使其偏离竖直向上的位置)时可以自动恢复到目标位置控制对象基本参数以及控制方式的选取电机PWM控制频率 10KHz理由 频率特别小时,电机虽然死区比较小,但是电机特性比较硬,很小的占空比即可以产生较大的速度,而且速度调节
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2024-01-27 20:57:47
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依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle or DIP)高层模块不应该依赖低层模块,他们都应该依赖于抽象;抽象不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象。简单的定义为:面向接口(抽象)编程,不要面向实现编程。DIP:High level modules should not depend upon low level modules,Both should depend
一、实验题目1.1、题目要求:二阶倒立摆控制系统设计及仿真忽略空气阻力和各种摩擦力之后,可视二阶直线倒立摆系统是一个运动刚体系统,其简化结构如右图所示,建模过程假设如下:1、上、下摆杆都是在运动中不变的刚体;2、皮带轮和传动带之间相互无滑动,传动带无伸长现象;3、直流放大器的输出和输入之间是纯线性关系,电机电枢绕组中的电感忽略不计;4、小车在横轴上运动时所受的摩擦阻力正比于小车的速度,下摆旋转时所
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2024-09-21 23:17:40
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