PLC控制倒立摆的控制算法及源代码

本文探讨了使用PLC控制倒立摆的原理,重点介绍了控制算法,包括比例和微分控制,并给出了源代码示例。通过调整比例增益和微分增益,实现倒立摆的平衡。该控制算法对于理解控制理论和实践PLC编程具有重要意义。

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倒立摆是一种经典的控制系统示例,用于演示和研究控制算法在平衡和控制运动过程中的应用。在这篇文章中,我们将介绍如何使用PLC(可编程逻辑控制器)来控制倒立摆,并提供相应的控制算法和源代码。

倒立摆系统由一个竖直支柱和一个悬挂在支柱上的杆组成。杆可以在水平方向上旋转,并且通过控制支柱上的驱动力来保持杆的平衡。控制算法的目标是根据倒立摆的当前状态(位置和速度)计算所需的驱动力,并将其应用于支柱。

以下是PLC控制倒立摆的控制算法的源代码示例:

VAR
  Angle: REAL;           // 倒立摆的角度
  AngularVelocity: REAL; // 倒立摆的角速度
  ControlSignal: REAL;   // 控制信号(驱动力)

  SET_POINT: REAL := 0.0; // 平衡点(期望角度)

  Kp: REAL := 1.0;        // 比例增益
  Kd: REAL := 0.5;        // 微分增益

BEGIN
  // 读取倒立摆的角度和角速度
  Angle := READ_ANGLE();
  AngularVelocity := READ_ANGULAR_VELOCITY();

  // 计算误差(当前角度与平衡点之间的差距)
  ERROR := SET_POINT - Angle;

  // 计算控制信号
  ControlSignal :=
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