倒立摆matlab仿真程序
时间: 2023-09-07 08:14:26 浏览: 82
一级倒立摆_一级倒立摆的程序_
以下是一个简单的倒立摆MATLAB仿真程序:
```matlab
% 倒立摆仿真程序
% 动力学方程:m*L^2*d2theta/dt2 + m*g*L*sin(theta) = u - b*dtheta/dt
% 其中,m为摆的质量,L为摆的长度,g为重力加速度,theta为摆的角度,u为施加在摆上的力矩,b为阻尼系数
clear all;
close all;
% 定义模型参数
m = 1; % 摆的质量
L = 1; % 摆的长度
g = 9.8; % 重力加速度
b = 0.1; % 阻尼系数
% 定义时间步长和仿真时间
dt = 0.01;
T = 10;
% 定义初值
theta0 = pi/2; % 初始位置为pi/2
dtheta0 = 0; % 初始速度为0
% 初始化数组
t = 0:dt:T;
theta = zeros(size(t));
dtheta = zeros(size(t));
theta(1) = theta0;
dtheta(1) = dtheta0;
% 定义施加在摆上的力矩
u = zeros(size(t));
u(1:100) = 0;
u(101:end) = -2;
% 数值求解
for i = 1:length(t)-1
d2theta = (u(i) - b*dtheta(i) - m*g*L*sin(theta(i)))/(m*L^2);
dtheta(i+1) = dtheta(i) + d2theta*dt;
theta(i+1) = theta(i) + dtheta(i+1)*dt;
end
% 绘图
figure;
plot(t,theta*180/pi);
xlabel('时间 (s)');
ylabel('角度 (°)');
title('倒立摆的角度随时间的变化');
```
运行上述程序,可以得到倒立摆的角度随时间的变化图像。需要注意的是,该程序只考虑了单摆的情况,如果需要考虑双摆的情况,则需要增加更多的运动方程和参数。
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