仿真结果分析

倒立摆模糊控制仿真结果分析

一．初始设置

假设小车的初始位置，速度，摆杆的角度（摆杆与竖直向上方向的夹角），角速度均设为0

二．输入控制量以及它们的作用

1.信号发生器的幅值和频率，用来控制小车离开初始位置的最大位移以及小车运动的频率。

2.参考标准值。

3.目标位置模块，快速定位小车的位置，及时采样与输出

三．输出量：

摆杆的角度，摆杆的角速度，小车位置，小车速度。

四．倒立摆模糊控制仿真实物图

五．各模块参数设置

信号发生器

小车模块

六．仿真结果

摆杆角速度响应曲线

摆杆角度响应曲线

小车位移响应曲线

小车速度响应曲线

七．运动过程分析

为了便于直观的分析运动过程，请参看下图

图形由上向下依次为1摆杆角速度2摆杆角度3小车位移4小车速度

小车突然启动，导致摆杆在0.5秒存在角度偏移，小车逐渐加速，在1.5秒左右时刻，小车速度达到最大值，摆杆的偏移角度达到最大，摆杆角速度达到最大，然后小车开始减速，摆杆角度逐渐减小，角速度逐渐减小，直至在3.5秒左右小车速度减为0，小车到达最大位移处，摆杆的角度和角速度都为0，稍作缓冲，小车突然启动，摆杆瞬时存在角度偏移，在5秒时刻小车开始反向加速，小车位移逐渐减小，在5.2秒时刻小车回到初始位置，小车位移为0，速度达到最大，摆杆角度达到最大，角速度为0，然后小车开始减速，位移逐渐增大，知道小车速度减为0，位移达到最大，摆杆角度与角速度均为0，至此，不断循环，直至仿真停止。