图清单

图序号 图名称 页码

图2-1 直线一级倒立摆模型 4

图2-2 小车的受力分析 5

图2-3 摆杆的受力分析 5

图3-1 PID控制系统原理框图 9

图3-2 比例环节方框图 9

图3-3 积分环节方框图 10

图3-4 微分环节方框图 10

图4-1 一级倒立摆的PID控制框图 16

图4-2 （ KP=5、KI=0、KD=0）响应曲线 16

图4-3 （ KP=40、KI=0、KD=0）响应曲线 17

图4-4 （ KP=40、KI=0、KD=4）响应曲线 17

图4-5 （ KP=40、KI=40、KD=4）响应曲线 18

图4-6 （ KP=40、KI=40、KD=15）响应曲线 18

图4-7 （ KP=20、KI=0、KD=0）响应曲线 19

图4-8 （ KP=60、KI=40、KD=15）响应曲线 19

图4-9 （ KP=60、KI=45、KD=20）响应曲线 20

图4-10 （ KP=60、KI=0、KD=3）响应曲线 20

图4-11 （ KP=75、KI=50、KD=7）响应曲线 21

图4-12 （ KP=75、KI=70、KD=13）响应曲线 21

图4-13 不同整定方法所得参数对比

22

图4-14 试凑法加入扰动后曲线 22

图4-15 加入外部扰动后三个系统的响应曲线 23

图4-16 加入内部扰动的控制系统框图 23

图4-17 加入内部扰动后三个系统的响应曲线 24

表清单

表序号 表名称 页码

表3-1 稳定边界法公式表 12

表3-2 4：1衰减曲线法PID参数整定经验公式 13

表3-3 10：1衰减曲线法PID参数整定经验公式 14

1 绪论

1。1  研究背景及意义

    倒立摆作为一个经典的控制装置它具有很多特性比如：快速性、多变量、非线性、不稳定以及强耦合等等[1]。倒立摆的优点还不止于此，除了上面提到的这些物理数学方面的特征之外，它还具有调试方便容易，结构简单，成本低廉等等实际的优点。所以在进行许多研究时都可以使用倒立摆作为研究的载体，以最简单的方式使研究获得成功。论文网 MATLAB一级倒立摆系统的PID控制器研究(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_85860.html