倒立擺

　　倒立擺是一種理想的控制對象平臺，它結構簡單、成本較低，可以有效檢驗眾多控制方法的有效性。對倒立擺系統的多變量、快速、非線性和自然不穩定等特性的研究，在理論上和方法上都具有重要意義。這不僅因為其級數增加而產生的控制難度是人類對其控制能力的有力挑戰，更是因為在實現其穩定控制的過程中，眾多的控制理論和方法不斷應用，新的控制理論和方法因而層出不窮，各種控制理論和方法都可以在倒立擺這個控制對象平臺上加以實現和檢驗，并可以促成控制理論和方法相互間的有機結合，進而使得這些新方法、新理論可以應用到更廣泛的被控對象中。

　　自動控制理論是自動化控制專業的核心專業基礎課，也是機電類專業的必修專業基礎課。自動控制理論實驗是掌握控制系統分析和設計方法最有效的途徑之一。自動控制理論實驗主要目的是通過實驗進一步理解自動控制理論的基本概念，熟悉和掌握控制系統的分析和設計方法，掌握常用工程軟件的使用，如Matlab等。

實驗內容：

　　1、系統建模和穩定性分析；

　　2、根軌跡校正；

　　3、PID法校正；

　　4、頻域法校正；

　　5、根軌跡復合法校正；

　　6、PID法復合校正；

　　7、頻域法復合校正；

　　8、狀態反饋控制；

　　9、不同狀態下狀態反饋控制效果比較；

　　10、LQR控制；

　　11、倒立擺自動起擺控制。

仿真互動示意圖

一、同步帶直線倒立擺：

同步帶直線一級倒立擺

同步帶直線二級倒立擺

同步帶直線倒立擺可開設實驗：

1. 運動控制基礎實驗 ? ? ? ? ? ? ? ?
2. 直線一級順擺的PID控制仿真與實驗
3. PID控制
4. 直線一級順的LOR控制仿真與實驗
5. 頻率響應控制
6. 直線一級倒立擺自動起擺控制實驗
7. 狀態空間極點配置實驗 ? ? ? ? ? ?
8. 線性二次最優控制LQR控制實驗 ??
9. 直線一級順擺的建模與分析 ? ? ? ?
10. 直線一級順階躍響應分析
11. 直線一級的頻率響應分析
12. 直線一級順擺的根軌跡分析 ? ? ?
13. 直線二級倒立擺Matlab仿真（二級倒立擺） ?
14. LQR控制器設計及仿真（二級倒立擺）
15. 直線二級倒立擺LQR控制實驗（二級倒立擺）
16. 系統可控性分析（二級倒立擺）
17. 系統物理模型（二級倒立擺）

二、XY平面倒立擺：

XY平面倒立擺

XY平面倒立擺可開設實驗：

1. 系統組成認知
2. LQR實時控制實驗
3. 系統硬件與電氣安裝 ? ? ? ? ? ? ? ?
4. 平面兩級倒立擺的建模與分析
5. 平面倒立擺建模、仿真

??

三、環形倒立擺：

環形倒立擺

?環形二級倒立擺

環形倒立擺可開設實驗：

1. 系統安裝與軟件認知 ? ? ? ? ? ? ? ?
2. 狀態空間法控制算法設計環形倒立擺的數學建模 ? ? ? ? ? ? ??
3. 根軌跡控制算法設計PID控制算法設計 ? ? ? ? ? ? ? ? ??
4. 頻率響應控制算法設計

軟件：

? ? ? ?MATLAB，支持Win732位/64位，WIN1064位等操作系統

產品列表：

注：三級倒立擺和四級倒立擺均不提供軟件