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滨州学院本科毕业设计（论文）
图27加入比例微分环节后的控制系统结构图
加入比例微分反馈后的系统传递函数为： s?1H?s???Xss2?k2s?k1?g ll sp? （式三） 此时，系统的两个极点为 。根据奈奎斯特稳定判据可知， k1系统稳定需要两个极点都位于s平面的左半平面。要满足这一点，需要 由此可得出结论，但 析的结果相符。 k1>g, k2>0。>g, k2>0时，小车可以保持平衡，这也与上文中小车受力分 在反馈环节中，与角度?成比例的控制量称为比例控制；与角速度成比例的控制量称为微分控制（角速度是角度的微分）。因此上面系数k1，k2分别称为比例和微分控制参数。其中微分参数相当于阻尼力，可以有效抑制自平衡车振荡。 控制系统的输出量为电机控制量，因而小车平衡控制的PID控制器的输出方程可写为： OUT_Motor=Kp*Angle+Kd*Angle_dot （式四） 式四中，OUT_Motor为PID控制输出量，Angle为反馈倾角值，Angle_dot为反馈角速度值，Kp和Kd分别为比例系数及微分系数。 4.2.4平衡车控制程序 27
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