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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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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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
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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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
# 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
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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✅作者简介：热爱科研的Matlab仿真开发者，修心和技术同步精进，matlab项目合作可私信。?个人主页：Matlab科研工作室?个人信条：格物致知。
原创
2023-07-08 07:01:08
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原创
2023-07-21 21:02:16
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# 倒立摆控制：Python实现与原理解析
倒立摆是一个经典的控制系统问题，在自动控制领域具有重要的研究价值。它的基本形态是将一个杆子竖立在一个小车上，而小车可以在直线上左右移动。目标是通过控制小车的移动来保持杆子垂直于水平面，即保持其“倒立”状态。倒立摆问题不仅体现了动力学系统的复杂性，还涉及到了控制算法的设计与实现。
本文将会介绍如何使用 Python 来实现倒立摆的控制，并对相关的控制理
# Python倒立摆控制仿真
倒立摆是一种用于控制系统学习和仿真的经典问题。在这篇文章中，我们将介绍如何使用Python进行倒立摆的控制仿真。我们将使用控制系统领域中的PID控制器来控制倒立摆的平衡。我们将从建立倒立摆的数学模型开始，然后编写代码来仿真和控制摆的运动。
## 倒立摆的数学模型
倒立摆是一个由一个悬挂在支点上的杆和一个连接到杆的质点组成的系统。质点可以在水平面内自由运动。我们
原创
2023-09-05 09:10:44
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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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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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1、据Nyquist曲线或Bode图设计控制器从而使闭环系统满足设计者对于频域性能的要求。基于仿真结果的分析与研究，两种方法的设计结果均满足了系统的设计要求，即：摆杆稳定时间小于秒；稳态时摆杆与垂直方向的夹角变化小于弧度。但是两种方法都只能对摆杆的角度加以控制，因为经典控制理论的研究对象主要是单输入单输出系统，不能对小车位置加以控制。致谢在此，我首先要衷心地感谢我的导师孙昌跃老师，本文
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2024-01-04 12:11:22
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硬件设计倒立摆是按照电赛的要求进行制作，硬件使用了带编码器反馈的减速电机、光电编码器和32F103ZET6单片 机最小系统。注意事项：结构一定要稳定，底盘一定要稳！倒立摆系统很敏感，一点不稳定都会进行放大，从而影响算法产生的结果反馈，给算法参数整定造成极大的麻烦。我程序中使用的光电编码器为单线脉冲加方向线，使用定时器脉冲计数功能进行读取，减速电机为AB相编码器，使用定时器的正交解码读取。下面是对最
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2023-12-18 21:58:44
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倒立摆模糊控制仿真系统设计 本文目录倒立摆模糊控制仿真系统设计实验1 单级倒立摆的PID模糊控制一、被动对象数学描述与特性分析二、模糊控制器的设计步骤与具体参数选择三、控制系统仿真程序的设计步骤与运行结果四、总结与结论实验2 单级倒立摆的分段模糊控制一、被动对象数学描述与特性分析二、模糊控制器的设计步骤与具体参数选择三、控制系统仿真程序的设计步骤与运行结果四、总结与结论 实验目的：理解和掌握模糊控
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2024-01-12 10:49:07
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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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倒立摆二阶倒立摆是自动控制理论的经典应用。它的机械结构就是一个倒立着的二阶摆（二阶摆：参见本专栏上个文章），但是因为其倒立的不平衡，不稳定的状态，所以需要在其底部加装一个电机，并通过适当的控制电机来维持系统的平衡，对抗外界的干扰。我们在这个项目中，使用PID控制算法，不断的获取摆的姿态信息，经过加工计算，给电机指令信号，从而动态维持摆的平衡。如下图： 倒立摆装置与其
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2024-08-01 11:04:02
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