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基于C8051單片機的圓軌倒立擺控制系

  • 資源大小:2230 K
  • 上傳時間: 2025-01-26
  • 上傳用戶:aben
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標      簽: Cygnal

資 源 簡 介

倒立擺系統是一個多變量、強耦合、嚴重非線性的自然不穩定系統,必須采用計算機控制的方法才能使之穩定。其控制方法在軍工、航天、機器人領域和一般工業過程中都有著廣泛的應用,如機器人行走過程中的平衡控制、火箭發射中的垂直度控制和衛星飛行中的姿態控制等均涉及類似倒立的問題,因此對倒立擺系統的研究在理論和應用方面有著重要意義。本文應用Cygnal單片機C8051F015設計了圓軌倒立擺控制系統。主要完成以下各項工作: (1)分析了國內外控制倒立擺系統的情況,簡要介紹了Cygnal單片機的特點、發展和應用。 (2)分析了控制系統的功能要求,制定了總體設計方案,并詳細闡述倒立擺控制系統的硬件設計和軟件設計過程。硬件設計分為處理器、電機驅動、A/D轉換、D/A轉換、電源以及其它單元;軟件設計分為初始化、主程序和子程序等三個模塊。 (3)應用最優控制理論設計了相應的控制器,實現了圓軌一級倒立擺的擺起和二級倒立擺的平衡控制。 (4)從能量的角度推導單擺的擺起機理,實現了圓軌一級倒立擺的自動擺起。 (5)從能量的角度推導二擺的擺起機理,給出了二級倒立擺擺起控制仿真曲線。

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