ADAMS与MATLAB联合仿真：杠杆平衡系统PID控制的建模与验证

本文主要探讨了基于ADAMS和MATLAB的杠杆平衡系统PID控制仿真技术。作者曲志明和魏世民分别作为硕士研究生和教授，他们对中国科技论文在线上的一篇首发论文进行了深入研究。电子天平的工作原理和控制方法是论文的核心内容，文中详细阐述了杠杆系统的结构和其在电子天平中的作用。 首先，文章构建了动力学模型，通过拉格朗日方程来求解杠杆系统的动力学特性，这涉及到经典力学的基本概念和应用。动力学模型的建立对于理解系统的运动行为至关重要，因为它能够预测在不同输入下的响应。 接下来，针对杠杆摆角这一关键输出量，作者采用了PID（比例积分微分）控制策略。PID控制器是一种广泛应用在工业控制领域的算法，它通过对系统的误差进行连续调整，以实现精确的跟踪和控制。通过系统传递函数，作者设计并实施了PID控制模型，这种模型的优化对于保证系统的稳定性和响应速度具有重要意义。 利用ADAMS软件，作者构建了杠杆系统的机械结构模型，进行细致的建模分析和参数化设计，这一步骤涉及到多体动力学和仿真软件的使用，使得研究人员能够在虚拟环境中测试和优化杠杆系统的性能。 MATLAB被用来建立控制模型，并且与ADAMS进行联合仿真。这种联合仿真技术可以实时地将机械模型的行为与控制算法结合，从而产生直观的结果，验证了PID控制的有效性。通过仿真，作者不仅验证了理论设计，还得到了实际操作中的控制参数，这些参数对于后续的实际应用具有指导意义。 这篇论文为杠杆平衡系统的PID控制提供了理论基础和实践验证，展示了如何结合ADAMS的机械模型构建与MATLAB的控制算法，实现了高效、精确的系统控制。同时，它也为电子天平和其他类似系统的动态控制提供了一种实用的方法和参考。