状态反馈的倒立摆PID控制

pid控制的小车倒立摆控制系统数值计算

彭娟

（绵阳职业技术学院计算机科学系，四川绵阳621000）

摘要：

为设计出良好的小车倒立摆控制系统动态性能指标。以某伺服电机控制车辆为例，结合系统的运动规律，分别计算出其微分方程、传递函数以及状态空间方程。以pid为控制方式，建立了系统的数学模型和极点配置子系统模型。最终，得到了pid控制和极点配置下的系统动态性能曲线图。结果显示，在取较小的比例积分数值时，选择合适的极点配置矩阵，可以获得良好的控制效果。

关键词：pid；倒立摆；动态性能；极点配置；数值计算

numericalcalculationofinvertedpendulumcontrol

systemwithpidcontrol

pengjuan（mianyangpolytechnic，computersciencedepartments，sichuanmianyang621000）abstract：inordertodesignagoodcontrolsystemofinvertedpendulumcontrolsystem，thedynamicperformanceindex.takingaservomotorasanexample，thedifferentialequation，transferfunctionandstatespaceequationofthesystemarecalculatedaccordingtothemotionlawofthesystem.themathematicalmodelofthesystemandthepoleassignmentsubsystemmodelareestablishedbyusingpidasthecontrolmethod.finally，thedynamicperformanceofthesystemunderthecontrolofpidandpoleassignmentisobtained.theresultsshowthatagoodcontroleffectcanbeobtainedbyselectingtheproperpoleassignmentmatrixwhenasmallproportionoftheintegralvalueisobtained.keywords：pid;invertedpendulum;dynamicperformance;poleassignment;numericalcalculation1.引言