Harbin Institute of Technology
课程设计说明书（论文）
课程名称： 控制系统课程设计 设计题目： 直线一级倒立摆控制器设计 院 系：航天学院控制科学与工程系 班 级： 0904102班 设 计 者： 李承靖 学 号： 1090410227 指导教师： 罗晶 设计时间：2012年8月27日至2011年9月7日
姓 名：李承靖 院 （系）：航天学院 专 业： 自动化 班 号：0904102 任务起至日期： 2011年 8月27 日至2011年9月7 日 课程设计题目：直线一级倒立摆控制器设计 已知技术参数和设计要求： 本课程设计的被控对象采用固高公司的一级倒立摆系统GIP-100-L。 系统内部各相关参数为： M小车质量 0.5 Kg ；m摆杆质量0.2 Kg ；b小车摩擦系数0.1 N/m/sec ； l摆杆转动轴心到杆质心的长度0.3 m ；I摆杆惯量0.006 kg*m*m ；T采样时间0.005秒。 设计要求： 1．推导出系统的传递函数和状态空间方程。用Matlab进行脉冲输入仿真，验证系统的稳定性。 2．设计PID控制器，使得当在小车上施加1N的脉冲信号时，闭环系统的响应指标为： （1）稳定时间小于5秒 （2）稳态时摆杆与垂直方向的夹角变化小于0.1 弧度 工作量： 1. 建立一级倒立摆的线性化数学模型； 2. 倒立摆系统的PID控制器设计、MATLAB仿真及实物调试； 3. 倒立摆系统的极点配置控制器设计、MATLAB仿真及实物仿真调试。
哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）
工作计划安排： 第1周：（1）建立直线一级倒立摆的线性化数学模型； （2）倒立摆系统的PID控制器设计、Matlab仿真； （3）倒立摆系统的极点配置控制器设计、Matlab仿真。 第2周：实物调试； 撰写课程设计论文。 同组设计者及分工： 独立完成。 指导教师签字___________________ 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任签字___________________ 年 月 日
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