自动控制系统课程设计报告说明书
自动控制系统课程设计.ppt
R
Tm s
1 n(s) Ce
电流环
Tois 1
Ton s 1
图4-2 双闭环系统动态结构图
• 调节器的选择与调整
• 作为系统校正环节的调节器，是控制电路的关键 部件，在系统中使用各种类型的调节器可实现输 入输出的P、I、PI、PD、PID等多种运算关系。 调节器的选择与参数整定是系统设计中极其重要 的一环，它对系统静、动态性能指标的优劣起着 决定作用
• β=0.77V/A，α=0.007Vmin/r
直流拖动系统系统总体设计
• 主要任务
1、系统总体方案的选择； 2、系统方案的实体设计； 3、系统各主要保护环节的设计； 4、系统的动态工程设计；
主电路的设计和选择
• 正确选择晶闸管能够使晶闸管装置在保证可靠运行的前 提下降低成本。选择晶闸管元件主要是选择它的额定电压 和额定电流
• (四) 对设计好的系统进行仿真验证；
• 设计参数
• 直流他励电动机：功率Pe＝1.45KW，额定电压Ie=6.5A， 磁极对数P=1，ne=1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电 阻Ra=3.7Ω,主电路总电阻R＝7.4Ω，Ks=27，电磁时间 常数TL=0.033ms，机电时间常数Tm=0.26ms，滤波时间 常数Toi=0.0031s，Ton=0.01s，过载倍数λ＝1.5，电流 给定最大值Uim=8V，速度给定最大值Un=10V，
自动控制原理课程设计
自动控制原理课程设计1000字
随着科学技术的不断发展，自动控制技术在现代工业生产中已经广泛应用。在这其中，自动控制原理是自动控制技术中最基础、最重要的理论课程之一。本文通过对自动控制原理课程设计的阐释，介绍一下该课程的内容、目的和方法。
一、自动控制原理的内容
自动控制原理的内容涉及科学基础理论、数学工具和计算机方法，它主要包括以下几个方面：
1. 控制系统的基础概念：控制系统的基本概念、控制系统的分类、控制系统的组成和控制系统的传动机构等。
2. 控制系统的数学模型：从物理规律和经验中推导出数学模型，建立控制系统的数学模型。
3. 控制系统的性能评价：针对控制系统的稳态性、动态性、准确性等性能指标进行评价。
4. 控制系统的设计方法：根据控制要求，通过合适的控制方法设计出控制方案。
5. 控制系统的稳态分析：控制系统的稳态特性分析，包括稳态误差计算、校正系数设计等方面。
二、自动控制原理课程设计的目的
自动控制原理课程设计的主要目的是为了让学生在学习自动控制原理的基础理论的同时，完成具体的控制系统设计和仿真实验。这可以帮助学生更好地掌握自动控制原理的方法和技巧。
1. 提高学生的实践能力：通过自动控制原理课程设计，学生可以更好地了解自动控制原理的实际应用及其特点，提高了学生的实践动手能力。
2. 增强学生自主学习能力：课程设计需要运用数学知识、自动控制原理、计算机技术进行综合应用，这提高了学生对多种知识的综合应用能力。
3. 培养学生的团队协作能力：课程设计过程中，需要学生们共同完成，这有助于团队协作能力的提升。
自动控制原理课程设计报告1
自动控制原理课
程设计
课题：自动控制原理课程设计
专业：电气工程及其自动化
班级：期：2014.12.22-2014.12.29 成绩：
重庆大学城市科技学院电气信息学院
目录
1设计目的 (1)
2设计要求 (1)
3设计题目 (1)
4实现过程 (2)
4.1校正前系统的Bode图计算与稳定性（手工） (2)
4.2校正前系统的根轨迹计算与闭环系统稳定性（手工） (3)
4.3校正前系统幅频特性Matlab分析 (5)
4.4校正前系统的奈奎斯特图Matlab仿真分析 (6)
4.5校正后系统的Matlab仿真分析 (7)
4.5.1校正装置的幅频特性 (7)
4.5.2校正后系统幅频特性分析 (8)
4.5.3校正后系统奈奎斯特图分析 (9)
4.5.4校正后系统的截止频率ωc、相位裕量γ、穿越频率ωx和
幅值裕量h计算 (11)
5总结 (11)
6参考文献 (11)
自动控制原理课程设计报告
1设计目的
更加熟练掌握Bode图的作图方法，能够使用劳斯判据判定系统稳定性。能够画出根轨迹图，并且根据分析出系统的稳定性。掌握根据要求设计校正装置，学会使用Matlab分析Bode图，系统稳定性，能够作出根轨迹图，并且分析系统相关参数，能够使用Matlab分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的截止频率ωc、相位裕量γ、穿越频率ωx和幅值裕量h。用MATLAB分别画出系统校正前、后的开环系统奈奎斯特图，并进行分析。能够利用所学知识分析校正装置对系统的影响。
2设计要求
1、手动画出未校正系统的Bode图，分析系统是否稳定。
自动控制课程设计报告
《自动控制原理》课程设计
（理工类）
课程名称：自动控制原理专业班级：
学生学号：学生姓名：
所属院部：指导教师：
20 09 ——20 10 学年第二学期
一．设计目的
1.了解控制系统设计的一般方法,步骤
2.掌握对系统进行稳定性分析，稳态误差分析以及动态特性分析的方法
3.掌握利用MATLAB对控制理论内容进行分析和研究的技能
4.提高分析问题解决问题的能力
二．设计内容与要求
设计内容：
1．阅读有关材料
2．对系统进行稳定性分析，稳态误差分析以及动态特性分析
3．绘制根轨迹图，Bode图，Nyquist图
4．设计校正系统，满足工作要求
设计条件：
1．已知单位负反馈系统被控制对象的传递函数为
G(s)=K/S(0.1S+1)
2．试用频率法设计串联超前校正装置，使系统的相角裕量r>=45°，静态速度误差系数Kv=20s-1,截止频率不低于50rad/s
设计要求：
1．能用MATLAB解复杂的自动控制理论题目。
2．能用MATLAB设计控制系统以满足具体的性能指标。
3．能灵活运用MA TLAB的control system工具箱和simulink仿真软件，分析系统的性能。
三．设计步骤与结果
1．基于MA TLAB用频率法上机对系统进行串联校正设计，使其满足给定的频率性能指标
输入程序如下：
num=[1];
den=conv([1 0],[0.1 1]);
sys=tf(num,den);
close all
sys0=200*sys;
[Gm1,Pm1,Wg1,Wc1]=margin(sys0);
[G P W]=bode(sys0);
自动控制原理课程设计报告
目录
一、设计任务 (1)
二、设计要求 (2)
三、设计原理 (2)
3.1 利用MATLAB对进行单位负反馈随动系统分析 (2)
3.2 单位负反馈随动系统的校正 (3)
四、设计方案 (3)
4.1 校正前的分析 (3)
4.1.1 BODE图的绘制与分析 (3)
4.1.2根轨迹的绘制与分析 (5)
4.2 系统的校正 (6)
4.2.1 系统的校正 (6)
4.2.2 串联校正装置的传递函数为 (8)
4.2.3 校正后的BODE图绘制及分析 (9)
4.2.4 系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图 (10)
4.2.5 校正前后后系统的仿真 (10)
五、设计总结 (11)
5.1 校正器对系统性能的影响 (11)
5.2 校正过程中的个人感悟 (12)
六、参考文献 (12)
自动控制原理课程设计
一、设计任务
1、通过课程设计进一步掌握自动控制原理课程的有关知识，加深对所学内容的
理解，提高解决实际问题的能力。
2、理解在自动控制系统中对不同的系统选用不同的校正方式，以保证得到最佳的系统。
3、理解静态速度误差系数，相位裕量，穿越频率等参数的含义。
4、学习MATLAB 在自动控制中的应用，会利用MATLAB 提供的函数求出所需要得到的实验结果。
5、从总体上把握对系统进行校正的思路，能够将理论运用于实际。
二、设计要求 设单位负反馈随动系统的开环传递函数为)
101.0)(11.0()(++=s s s K s G k 1、画出未校正系统的Bode 图，分析系统是否稳定
2、画出未校正系统的根轨迹图，分析闭环系统是否稳定。
自动控制系统课程设计报告
自动控制系统课程
设计报告
课程名称：自动控制系统课程设计报告
设计题目：错位控制无环流可逆调速系统设计院系：
班级：
设计者：
学号：
同组人：
指导教师：
设计时间：
课程设计（论文）任务书
专业电气工程及其自动化班级
学生指导教师
题目自动控制系统课程设计
子题错位控制无环流可逆调速系统设计
设计时间
设计要求
设计目的：
1.了解并熟悉错位控制无环流可逆调速系统的组成结构。
2. 熟悉错位控制无环流可逆调速系统中各单元环节的工作原理，特性和作用。
3. 了解错位控制无环流可逆调速系统的静特性和动态特性。
4. 了解错位控制无环流可逆调速系统的优缺点。
设计内容：
1. 系统方案的选择。
2. 系统方案的实体设计，包括各种功能电路或部件的设计与选择参数计算。
3. 系统各主要保护环节的设计。
4. 系统的动态工程设计，包括转速调节器，电流调节器的结构和参数选择。5．详细分析错位控制无环流可逆调速系统的设计过程。
指导教师签字：系（教研室）主任签字：年月日
目录
一、错位控制无环流可逆调速系统的原理.......................................................... - 4 -
1、可逆调速系统的原理......................................................................... - 4 -
2、环流的介绍 ...................................................................................... - 4 -
自动控制原理课程设计报告
自动控制原理课程设计报告
自动控制是工程学的重要组成部分，它是一种数学模型，可以控制复杂的过程和系统，从而使其稳定运行，并获得最佳的性能。自动控制的原理在许多工程领域中都有广泛的应用，如化工、航空航天、机械、电力等。本文将介绍如何利用自动控制原理来设计一个系统，以优化系统性能。
首先要设计一个控制系统，可以实现对系统的自动控制。控制系统的第一步是定义系统模型。一般来说，系统模型有两种：非线性模型和线性模型，其中线性模型更为简单，也是设计自动控制系统的常用模型。
接下来，需要确定控制系统的类型。一般来说，自动控制系统可以分为闭环控制系统和开环控制系统，其中闭环控制系统具有更高的精度和更好的稳定性，它通过检测控制量的反馈信号与设定值进行比较，以实现对系统的控制。
此外，还需要为控制系统设计一个优化的控制器，用于控制系统的运行状态。一般来说，有两种主要的控制器：PID控制器和经验模型控制器。PID控制器是最常用的控制器，它可以控制系统的振荡和滞后，并且可以根据不同情况自动调整参数。另一种控制器是经验模型控制器，它主要用于复杂的非线性系统，可以有效的抑制噪声，并对系统的响应时间进行调节。
完成了以上步骤后，就可以搭建出一个自动控制系统，以达到优化系统性能的目的。实际的设计过程要根据实际的应用场景进行
相应的调整，实现最佳的系统性能。例如，在机器人控制系统中，需要使用传感器和控制器来实现对机器人运动的控制，以达到最佳性能。
综上所述，自动控制原理在设计控制系统时十分重要，可以有效的解决复杂的控制问题，并有助于优化系统性能。本文只是简要介绍了自动控制系统的基本原理，实际的设计和实现过程要根据具体的应用环境而定，还需要从不同的方面进行充分的研究。
自动控制原理课程设计报告
成绩
摘要
本设计通过对开环传递函数的串联滞后校正，改善了系统的各项性能指标，使校正后的剪切频率和相角裕度满足题目所给要求，并通过MATLAB编程给出了校正前和校正后的Bode图，Nyquist曲线，以及各个频域响应曲线。运用Nyquist 稳定判据和对数频率稳定判据成功判出校正前和校正后系统的稳定性。
关键字：滞后，Bode图，稳定性，校正
目录
设计题目 (4)
一．概述 (4)
1.1设计题目 (4)
1.2 设计目的 (4)
1.3 设计要求 (4)
二．串联滞后校正的设计 (4)
2.1校正前的性能指标 (4)
2.2设计滞后校正 (5)
2.3校验 (6)
三.判断系统稳定性 (7)
3.1利用MATLAB求校正前与校正后的特征根 (7)
3.2校正前与校正后的动态性能 (7)
3.绘制根轨迹 (13)
3.4绘制Nyquist曲线并判断稳定性 (15)
3.5根据Bode图判断系统稳定性 (16)
3.6绘制校正前后幅相特性曲线 (16)
课程设计体会 (18)
参考文献 (18)
一、概述：
1.1设计条件：
已知单位负反馈系统的开环传递函数0
()(0.11)(0.21)
K G S S S S =++试用频率法
设计串联滞后校正装置，使
（1）校正后系统的静态误差系数25V K = （2）相位裕度045γ≥， （3）截止频率为2.5rad s 。
2.2设计目的
a. 了解控制系统设计的一般方法、步骤。
b. 掌握对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析的方法。
c. 掌握利用MATLAB 对控制理论内容进行分析和研究的技能。
电力系统与自动化控制课程设计报告
电力系统与自动化控制课程设计报告
1. 摘要
本报告主要介绍了电力系统与自动化控制课程设计的内容，包括项目背景、设计目标、系统原理、硬件选型、软件设计、实验结果及分析。通过本次设计，旨在提高学生对电力系统与自动化控制理论知识的理解，培养学生的实际操作能力和创新意识。
2. 项目背景
随着我国经济的快速发展，对电力的需求不断增长，电力系统的安全稳定运行成为我国经济发展的重要保障。为了提高电力系统的运行效率和可靠性，实现电力系统的自动化控制成为必然趋势。电力系统与自动化控制课程设计旨在让学生了解并掌握电力系统的基本原理和自动化控制技术，为今后的学习和工作打下坚实基础。
3. 设计目标
1. 了解电力系统的基本原理和自动化控制技术；
2. 掌握电力系统硬件选型和软件设计方法；
3. 培养学生实际操作能力和创新意识；
4. 提高电力系统运行效率和可靠性。
4. 系统原理
电力系统由发电、输电、变电、配电和用电五个环节组成。电
力系统自动化控制是指利用现代电子技术、计算机技术和通信技术，对电力系统进行实时监测、控制和保护，以实现电力系统的高效、
安全和稳定运行。
5. 硬件选型
根据设计要求，本电力系统与自动化控制课程设计选用如下硬
件设备：
1. 发电设备：模拟发电机一台；
2. 输电设备：模拟输电线路若干；
3. 变电设备：模拟变压器一台；
4. 配电设备：模拟配电柜一台；
5. 自动化控制设备：工控机一台，PLC一台，继电保护装置一套。
6. 软件设计
本设计采用组态软件进行电力系统监控和自动化控制。组态软件具有良好的人机交互界面，可实现对电力系统的实时监控、数据采集、故障报警和控制指令输出等功能。
自动控制技术课程设计报告
课程设计报告
课程编号j1630102
课程名称自动控制原理课程设计
学生姓名
所在班级自动化1132
联系电话
实施地点钟海楼04007
起止时间2015.6.15--2015.6.19
指导教师职称副教授
一、课程设计的意义
1．学习和掌握典型高阶系统动静态性能指标的测试方法。 2．分析典型高阶系统参数对系统稳定性和动静态性能的影响。 3．掌握典型系统的电路模拟和数字仿真研究方法。
二、课程设计的内容
已知典型三阶系统的结构方框图如图1所示：
其开环传递函数为)
1)(1()(2102
1++=
S T S T S T K K S G ，本实验在此开环传递函数基础上
做如下实验内容：
1．典型三阶系统电路模拟研究； 2．典型三阶系统数字仿真研究；
3．分析比较电路模拟和数字仿真研究结果。
三、课程设计的要求
Step1．根据给出的三阶开环系统传递函数)
1)(1()(2102
1++=
S T S T S T K K S G ，设计一个
由积分环节S T 01
和惯性环节111+S T K 与1
22+S T K 组成的三阶闭环系统的模拟电路图；
Step 2．在输入端加入阶跃信号，其幅值为3V 左右，输入、输出端分别接双踪
示波器两个输入通道；
Step3．单方向调节电位器（即改变开环增益），使系统的输出响应分别为稳定状态、临界稳定状态和不稳定状态，记录对应的电位器的电阻值，同时观察并记录输出波形，了解参数变化对系统稳定性的影响；
Step4．调节电位器，使系统处于稳定状态，观察示波器读出系统稳定时的输出电压值，读出系统的超调量、调节时间和稳态误差并记录，测量时，输入电压值保持不变；
自动控制原理实验报告
2020-2021学年茂名市实验中学高三英语二模试卷及答案
第一部分阅读（共两节，满分40分）
第一节（共15小题；每小题2分，满分30分）
阅读下列短文，从每题所给的A、B、C、D四个选项中选出最佳选项
A
The Rechargeable Go!
☑The digital sound processing chip(芯片) provides clear sound and makes speech easier to understand with less whistling sound
☑Never replace batteries again!
Full Charge Gives 16 Hours of Use! (Free Charging Station Included)
☑Easy On/ Off Button
☑Automatic Noise Reduction and Feedback Canceler
☑100% Money Back Guarantee
5 Star Reviews☑☑☑☑☑
Amazing!
"My sisters had all given up hope that our elderly mother would hear us clearly again. And then we took a chance. We're so glad we did. They've been amazing for her, and for our entire family."
自动控制课程设计报告
一、自动控制的应用领域分析
自动化控制系统的研究，几乎涵盖所有应用科学知识与技术的结合，领域范围及牵涉的科学知识与应用工具相当广泛，作为交叉学科，自动控制与其他很多学科有关联，尤其是数学和信息学，在制造，医药，交通，机器人，以及经济学，社会学中的应用也都非常广泛。自动化控制的应用领域一般可分为以下几类：
上述七大类自动化控制的范畴及其相关产品与设备，占社会经济产值相当比重，对国家社会经济影响很大，非常值得深思研究与开展应用随着自动化技术的开展与应用。
二、现代控制理论的开展及根本内容
经典控制理论虽然具有很大的实用价值，但也有着明显的局限性。其局限性表现在下面二个方面：第一，经典控制理论建立在传递函数和频率特性的根底上，而传递函数和频率特性均属于系统的外部描述〔只描述输入量和输出量之间的关系〕，不能充分反映系统内部的状态；第二，无论是根轨迹法还是频率法，本质上是频域法〔或称复域法〕，都要通过积分变换〔包括拉普拉斯变换、傅立叶变换、Z变换〕，因此原那么上只适宜于解决“单输入――单输出” 线性定常系统的问题，对“多
输入――多输出”系统不宜用经典控制理论解决，特别是对非线性、时变系统更是无能为力。
现代控制理论正是为了克服经典控制理论的局限性而在20世纪50、60年代
逐步开展起来的。现代控制理论本质上是一种“时域法”。它引入了“状态”的概念，
用“状态变量”〔系统内部变量〕及“状态方程”描述系统，因而更能反映出系统的内
在本质与特性。从数学的观点看，现代控制理论中的状态变量法，简单地说就是将描述系统运动的高阶微分方程，改写成一阶联立微分方程组的形式，或者将系统的运动直接用一阶微分方程组表示。这个一阶微分方程组就叫做状态方程。采用状态方程后，最主要的优点是系统的运动方程采用向量、矩阵形式表示，因此形式简单、概念清晰、运算方便，尤其是对于多变量、时变系统更是明显。特别是在Kalman
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H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
课程设计说明书（论文）
课程名称：自动控制理论课程设计
设计题目：直线一级倒立摆控制器设计
院系：电气学院电气工程系
班级：
设计者：
学号：
指导教师：
设计时间：2016.6.6-2016.6.19
手机：
工业大学教务处
*注：此任务书由课程设计指导教师填写。
直线一级倒立摆控制器设计
摘要：采用牛顿—欧拉方法建立了直线一级倒立摆系统的数学模型。采用MATLAB 分析了系统开环时倒立摆的不稳定性，运用根轨迹法设计了控制器，增加了系统的零极点以保证系统稳定。采用固高科技所提供的控制器程序在MATLAB中进行仿真分析，将电脑与倒立摆连接进行实时控制。在MATLAB中分析了系统的动态响应与稳态指标，检验了自动控制理论的正确性和实用性。
0.引言
摆是进行控制理论研究的典型实验平台，可以分为倒立摆和顺摆。许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来，通过倒立摆系统实验来验证我们所学的控制理论和算法，非常的直观、简便，在轻松的实验中对所学课程加深了理解。由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性，许多现代控制理论的研究人员一直将它视为典型的研究对象，不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。
本次课程设计中以一阶倒立摆为被控对象，了解了用古典控制理论设计控制器(如PID控制器)的设计方法和用现代控制理论设计控制器(极点配置)的设计方法，掌握MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法。
1.系统建模
一级倒立摆系统结构示意图和系统框图如下。其基本的工作过程是光电码盘1采集伺服小车的速度、位移信号并反馈给伺服和运动控制卡，光电码盘2采集摆杆的角度、角速度信号并反馈给运动控制卡，计算机从运动控制卡中读取实时数据，确定控制决策(小车运动方向、移动速度、加速度等)，并由运动控制卡来实现该控制决策，产生相应的控制量，使电机转动，通过皮带带动小车运动从而保持摆杆平衡。
图1 一级倒立摆结构示意图
图2 一级倒立摆系统框图
图3 直线一级倒立摆模型
采用牛顿—欧拉方法建立直线型一级倒立摆系统，忽略了空气阻力和各种摩擦，将直线一级倒立摆系统抽象成小车和匀质杆组成的系统（如上图3），根据课程设计指导书的推导过程，最终可以计算出相关的传递函数，得到直线一级倒立摆的数学模型。
2.开环系统的仿真与校正 由上述系统建模结果知，直线一级倒立摆的开环传递函数为：
26705.00102125.002725.0)()(2-=Φs s V s 2.1倒立摆开环系统性能分析
在MA TLAB 中创立如下.m 文件，画出开环传递函数的根轨迹如图5所示。
图4 画根轨迹的程序
图5 开环传递函数的根轨迹
由开环传递函数的根轨迹分析知，闭环传递函数的一个极点位于右半平面，并且有一条根轨迹起始于该极点，并沿着实轴向左跑到位于原点的零点处，这意味着无论增益如何变化，这条根轨迹总是位于右半平面，即直线一级倒立摆系统系统总是不稳定的。
2.2根轨迹法校正
为了改善系统性能，在原点处增加一个额外的极点，绘出新的根轨迹如图6。该根轨迹有三条渐近线，一条在负实轴方向上，另外两条根轨迹永远不会到达左半平面，所以系统仍然不稳定。因此在左半平面增加一个远离其他零极点的极点，为了保证渐近线的数目为2，同时增加一个零点，要求其中极点相对较大而零点相对较小，得到一组零极点（这里取增加的极点为50'-=p ，增加的零点为10'-=q ），校正后系统
的根轨迹如图7所示。也就是说采用串联校正装置的结构为50)10()(++=
s s K s C 时，适当选取K 值可使得系统稳定。在此基础上，微调校正装置的零极点，可使系统的动态响应以及稳态指标满足要求。
图6 增加极点后的根轨迹
图7 校正后系统的根轨迹
2.3闭环系统仿真
MATLAB提供了一个强大的图形化仿真工具Simulink，加控制器的直线一级倒立摆Simulink模型如图8所示。运行图8，得到加根轨迹校正仿真结果如图9。由图9可以看出，系统稳态误差极小，但是稳定时间较长，闭环系统是稳定的。
图8 根轨迹校正的仿真模型
图9 根轨迹校正的仿真曲线
3.仿真分析
采用固高科技所提供的控制器程序，在MATLAB软件下进行仿真设计，其中控制系统仿真图如下所示。采用双闭环控制结构，即倒立摆的摆角环和位置环共同控制的模式。分别调整两个PID控制器的相关参数，在输入为阶跃的条件下记录倒立摆的摆角和位置随时间的变化情况，当PID Control1参数为Kp=60，Ki=20，Kd=10，位置环的PID Control2参数为Kp=20，Ki=10，Kd=15时，输出的位置曲线和摆角曲线基本
满足课设要求，稳态恢复时间约为5秒，稳态时摆杆与垂直方向的夹角变化恰好等于0.1弧度，其波形如下图5。
图10 双闭环控制系统仿真图
图11 位移、角度响应曲线
4.实物调试
将固高Simulink模块中两个PID Control 的参数设置到Demo模块中，进行相关设置后编译程序，并使倒立摆和计算机建立联系，运行程序，缓慢提起倒立摆的摆杆到竖直向上的位置，在程序进入自动控制后松开。实验中观察到运行程序的初始时期，倒立摆有倾倒的趋势，这时电机运动幅度较大，较短的一段时间后，倒立摆垂直立起，电机在很小的一段幅度左右摆动，说明倒立摆倒立成功。
图12 固高PID控制器Demo实物调试程序
5.结论与体会
在本次课程设计的实践中，通过我们小组成员的共同努力，包括课设前的相关理论计算和系统的仿真调试与校正、倒立摆实物的调试以及相关系统指标的分析与验证，最终实现了倒立摆的倒立并且满足课程设计中所要求的指标。
通过本次课程设计的学习，我们掌握了MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法，加深了对自动控制理论的认识理解，培养了理论联系实际的能力。
6.问题思考
①试采用一种PID参数整定方法，并仿真分析验证。如何提高对于扰动的抑制能力？
PID 控制三者的控制方向不同，积分控制减小稳态误差但是加大暂态的超调和震荡，微分控制减小稳态误差，积分控制加快运动速率，减小调整时间，利用三者的协调配合，提高系统对干扰的抑制能力。
②能否分析摆杆初始偏角的影响。
初始偏角在实验数学模型构建时，将初始角度设为π，即在 180 度附近对θ进行控制，所以必须把杆竖直放置系统才会对倒立摆进行控制，初始杆数值向下为0度，