一阶倒立摆一级倒立摆数学模型一阶倒立摆不稳定

一：请问：一阶倒立摆自由度是多少？

有5个自由度。

xyz轴上质心运动有三个平动自由度

杆在空间中还有两畅转动自由度

所以一共是5个自由度

二：如何用Matlab仿真一阶倒立摆模型

%主程序：

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global A B C D

g=9.8;%重力加速度

M=1.0;%小车质量

m=0.1;%杆的质量

L=0.5;%杆长度的一半

Fc=0.0005;%小车相对导轨的摩擦系数

Fp=0.000002;%杆相对于小车的摩擦系数

I=1/12*m*L^2;

l=1/2*L;

t1=m*(M+m)*g*l/[(M+m)*I+M*m*l^2];

t2=-m^2*g*l^2/[(m+M)*I+M*m*l^2];

t3=-m*l/[(M+m)*I+M*m*l^2];

t4=(I+m*l^2)/[(m+M)*I+M*m*l^2];

A=[0 1 0 0;

t1 0 0 0;

0 0 0 1;

t2 0 0 0];

B=[0;t3;0;t4];

C=[1 0 0 0;

0 0 1 0];

D=[0;0];

Q=[100 0 0 0;

0 10 0 0;

0 0 1 0;

0 0 0 1];

R=[0.1];

K=lqr(A,B,Q,R);

e1_1=0;

e2_1=0;

e3_1=0;

u_1=0;

xk=[-10/57.3,0,0.20,0];

ts=0.02;

for k=1:1:1000

time(k)=k*ts;

Tspan=[0 ts];

para=u_1;

[t,x]=ode45('daolibai_PID_Controller_SubFunction',Tspan,xk,[],para);

xk=x(length(x),:);

r1(k)=0.0;

r2(k)=0.0;

r3(k)=0.0;

r4(k)=0.0;

x1(k)=xk(1);

x2(k)=xk(2);

x3(k)=xk(3);

x4(k)=xk(4);

e1(k)=r1(k)-x1(k);

e2(k)=r2(k)-x2(k);

e3(k)=r3(k)-x3(k);

e4(k)=r4(k)-x4(k);

S=1;

if S==1

u(k)=K(1)*e1(k)+K(2)*e2(k)+K(3)*e3(k)+K(4)*e4(k);

elseif S==2

de1(k)=e1(k)-e1_1;

u1(k)=-50*e1(k)-10*de1(k);

de2(k)=e2(k)-e2_1;

u2(k)=-10*e2(k)-10*de2(k);

de3(k)=e3(k)-e3_1;

u3(k)=-10*e3(k)-10*de3(k);

de4(k)=e4(k)-e4_1;

u4(k)=-10*e4(k)-10*de4(k);

u(k)=u1(k)+u2(k)+u3(k)+u4(k);

end

if u(k)>=10

u(k)=10;

elseif u(k)<=-10

u(k)=-10;

end

e1_1=e1(k);

e2_1=e2(k);

e3_1=e3(k);

e4_1=e4(k);

u_1=u(k);

end

figure(1);

subplot(411);

plot(time,r1,'k',time,x1,'k');

xlabel('time(s)');ylabel('Angle');

subplot(412);

plot(time,r2,'k',time,x2,'k');

xlabel('time(......余下全文>>

三：我现在学过一点单片机，问一下一级旋转式倒立摆怎么做？需要干什么？我是新手，求指导

最简单的实现方法：只需一个绝对角度传感器，运用PID控制。

传感器用于定时测量倒立摆当前的绝对角度（比如每20毫秒测一次），这样PID的三个参数就都有了：

1、两次之间的角度偏差，2、角度偏差的变化率，3、偏差的累积求和。

参数都有了，调一调三个系数就能站起来了

四：倒立摆制作 25分

倒立摆还不简单？我就是自动化大四学生，倒立摆主要包括传感器模块，运算单元，执行机构。

传感器一般用陀螺仪和加速度计协调测量角度，然后经过单片机运算处理得到执行机构应该执行的动作（如电机应该前进还是后退，动作幅度大小），执行机构执行单片机的信息就好了。控制算法一般使用PID，其实只用P控制就好了。

陀螺仪和加速度计信号输入单片机一般使用单片机的AD采集模块。

电机执行可以采用桥式电路实现正反转。

我去年就做了个倒立摆，其实真的很简单。。。

五：我在做一级旋转式倒立摆pid控制，如何建模

你要说原因的话详细说来就要从系统的理论出发了，PID两三秒就下去了，说明你整个闭环系统是发散的，倒立摆其实是个非线性模型，在小范围内可以认为他是一个线性模型，用PID是可以控制稳定的，对连续信号来说，P调大绝对是可以收敛的（极点问题），但是也要具体看你的控制频率够不够高，你先调大P 不要I和D，当勉强可以稳定时，你再调I，之后是D，PID对于非线性系统控制室建立在较高的控制频率的，用线性逼近非线性，如果控制频率不够高就比较难控制了

六：一级倒立摆系统用什么传感器好？

角度的单轴ssa61或者加速度的sca620和mma8451q。。。

七：自动控制课程设计怎么做啊？一阶直线倒立摆数学建模？

matelab这个软件就是用来做建模的

八：我在做一级旋转式倒立摆，通过PID控制，它倒立2-3s就掉下去了，是什么原因？谢谢！

九：电子设计大赛的一级倒立摆需要几个电机啊，传感器用在哪儿啊，。跪求！！！！！

国一用的是一个直流电机，一个广光电马盘，没用传感器，一套PID

十：为什么我每次坐轿车之类的车或做弯腰倒立之类的动作都会感觉头很重很晕?

检查一下血压和血红素，可能是血压和贫血。

一阶倒立摆