倒立摆matlab仿真程序
时间: 2023-09-07 07:15:07 浏览: 129
倒立摆 matlab仿真程序
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下面是一个简单的倒立摆Matlab仿真程序,仅供参考:
```matlab
% 倒立摆仿真程序
clc;
clear;
m1 = 0.5; % 摆杆质量
m2 = 0.5; % 摆球质量
l = 0.5; % 摆杆长度
g = 9.8; % 重力加速度
% 定义初始状态
theta0 = 0.1; % 摆杆初始角度
theta_dot0 = 0.0; % 摆杆初始角速度
x0 = [theta0,theta_dot0];
% 定义控制参数
Kp = 10;
Kd = 5;
% 定义仿真参数
tspan = [0,10]; % 仿真时间
options = odeset('RelTol',1e-6,'AbsTol',1e-6); % 选项
% 定义控制函数
function u = control(x,Kp,Kd)
theta = x(1);
theta_dot = x(2);
u = -Kp*theta - Kd*theta_dot;
end
% 定义状态方程
function x_dot = state_equation(t,x,m1,m2,l,g,Kp,Kd)
theta = x(1);
theta_dot = x(2);
u = control(x,Kp,Kd);
theta_double_dot = (m2*l*sin(theta)*theta_dot^2 + m2*g*sin(theta)*cos(theta) + u)/(m1+m2-m2*cos(theta)^2);
theta_dot_dot = (-m2*l*cos(theta)*sin(theta)*theta_dot^2 + (m1+m2)*g*sin(theta) - m2*l*cos(theta)*u)/(l*(m1+m2-m2*cos(theta)^2));
x_dot = [theta_dot;theta_dot_dot];
end
% 开始仿真
[t,x] = ode45(@(t,x)state_equation(t,x,m1,m2,l,g,Kp,Kd),tspan,x0,options);
% 绘图
figure;
plot(t,x(:,1),'r','LineWidth',2);
xlabel('Time (s)');
ylabel('Angle (rad)');
title('Inverted Pendulum Simulation');
grid on;
```
这个程序使用ODE45函数来求解状态方程,在每个时间步长内使用控制函数来计算控制输入。你可以根据自己的需要进行修改和调整。
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