畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書題目二階倒立擺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及建模仿真分析學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級機(jī)器人工程機(jī)器人1211學(xué)生姓名張帥學(xué)號20211212191.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)達(dá)到的目的：倒立擺系統(tǒng)是控制理論教學(xué)和科研中的一個典型實(shí)驗(yàn)裝置，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)控制，能夠有效的鍛煉學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識解決問題的能力。倒立擺系統(tǒng)是一個復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，二階倒立擺的模型相交于一階倒立擺自由度數(shù)變多，其控制難度更大，研究其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性控制對本專業(yè)的同學(xué)綜合能力提升有顯著作用。本課題主要針對二階倒立擺系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的初步設(shè)計(jì)，采用simulink實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的建模仿真，同時對控制策略進(jìn)行研究。學(xué)生通過對二階倒立擺的設(shè)計(jì)仿真，能夠很好的掌握機(jī)械設(shè)計(jì)理論、機(jī)械原理、MATLAB軟件、繪圖等相關(guān)專業(yè)知識，達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)的技能要求。通過本課題的研究，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨(dú)立工作能力，拓寬和深化學(xué)生的知識；培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨(dú)立工作能力，拓寬和深化學(xué)生的知識。2.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：要求綜合應(yīng)用本專業(yè)所學(xué)知識，完成倒立擺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制理論分析，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。內(nèi)容包括開題報(bào)告、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、設(shè)計(jì)說明書、外文翻譯等部分。具體工作：（1）寫出開題報(bào)告；（2）分析并確定二階倒立擺工作原理及裝配方案；（3）繪制二階倒立擺的圖紙，圖紙總量折合2張A0，圖紙可采用計(jì)算機(jī)繪制，其中手繪圖紙量達(dá)到學(xué)院要求；（4）編寫設(shè)計(jì)說明書（計(jì)算機(jī)打?。?。設(shè)計(jì)要求：初擬設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制二階倒立擺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，在MATLAB中實(shí)現(xiàn)控制仿真，完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。技術(shù)要求：（1）結(jié)構(gòu)要簡潔，安裝方便，成本較低；（2）建立模型要準(zhǔn)確，控制系統(tǒng)要快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定；（3）能夠?qū)?shí)體模型與數(shù)學(xué)模型相統(tǒng)一。工作要求：（1）查閱文獻(xiàn)不得少于30篇；（2）外文資料翻譯不得少于3000字；（3）未作說明部分應(yīng)符合《江蘇海洋大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作手冊》規(guī)定。3.對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果的要求〔包括圖表、實(shí)物等硬件要求〕：答辯時應(yīng)提供：（1）繪制兩套圖紙，其中一套為總成裝配圖，另一套為零件圖，圖紙總量折合不低于2張A0，圖紙可采用計(jì)算機(jī)繪制；（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書不少于10000字（計(jì)算機(jī)打?。?；（3）翻譯外文3000漢字以上（計(jì)算機(jī)打?。?。4.主要參考文獻(xiàn)：李艷杰,佟福奇.單級倒立擺系統(tǒng)的仿真分析[J].上海電氣技術(shù),2021,14(1)：44-50.于樹友,褚建新,王銀敏.一階旋轉(zhuǎn)倒立擺輸出反饋控制[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2020,37(3)：165-170.謝友強(qiáng),戴福全,高學(xué)山.基于MATLAB的旋轉(zhuǎn)倒立擺建模和控制仿真[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī),2021,34(3)：46-49.謝文.基于直線倒立擺的控制器設(shè)計(jì)與分析[J].科學(xué)與信息化,2021,(29)：160-163.張力,周美嬌,張鳳登.基于CANFD的分布式倒立擺控制系統(tǒng)[J].軟件導(dǎo)刊,2021,20(2)：124-128.田德振,戴亞平,王聰.直線一級柔性連接倒立擺的網(wǎng)絡(luò)化控制[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2011,31(4)：430-435.]郭瑞華,向南秀,劉叢志等.H∞控制器在倒立擺控制中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械,2016,37(5)：143-146.郭學(xué)會,林都.倒立擺的混合控制[J].機(jī)械管理開發(fā),2009,24(4)：21-24.桑英軍,范媛媛,徐才千.單級倒立擺控制方法研究.[J]控制工程,2010,17(6)：743-743.辛靜,趙高暉,李天箭等.倒立擺系統(tǒng)控制研究[J].電子科技,2016,29(12)：159-161.馬朝陽,華云松,周磊.一級倒立擺控制方法比較研究[J].計(jì)算機(jī)時代,2020,(8)：1-5.趙博,李嘉波,李忠玉等.基于模糊控制的旋轉(zhuǎn)倒立擺穩(wěn)定性仿真研究[J].機(jī)床與液壓,2020,48(7)：131-134.孫愷,沈精虎.單級倒立擺系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真[J].煤礦機(jī)械,2018,39(9）：8-11.蒲建波,彭曉樂,尹彥東等.倒立擺控制方法的比較研究[J].儀表與自動化裝置,2016(2)：11-15.馬杰.基于Matlab/Simulink的環(huán)形倒立擺建模與控制方法實(shí)驗(yàn)研究[D].中國，西安：長安大學(xué)，2018.湯樂.倒立擺系統(tǒng)建模與控制方法研究[D].中國,開封：河南大學(xué),2013.王哲.基于倒立擺系統(tǒng)的模糊控制研究[D].中國,哈爾濱：哈爾濱理工大學(xué),2012.常昊天,李小兵,鐘偉杰.基于自適應(yīng)模糊PID的二級倒立擺控制方法[J].火力與指揮控制,2022,47(2),108-113.胡樂樂.基于改進(jìn)LQR控制器的倒立擺跟蹤控制及特性研究[D].中國,安徽:安徽理工大學(xué),2022.石轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),郭開璽,張品等.基于MPC的二階倒立擺穩(wěn)定控制[J].控制系統(tǒng)與智能制造,2022,37(9):13-19.辛靜，趙高暉，李天箭等.倒立擺系統(tǒng)控制研究[J].電子科技,2016,29(12):159-161.宋國杰.采用自適應(yīng)模糊PID的二階倒立擺控制[J].華僑大學(xué)學(xué)報(bào),37(1):2016:74-78.陳澤望.二級倒立擺系統(tǒng)的模糊控制研究[D].中國，沈陽:東北大學(xué),2008.5.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度計(jì)劃：序號起迄日期工作內(nèi)容12025/02/16-2025/03/8收集、學(xué)習(xí)相關(guān)資料，翻譯資料，寫出開題報(bào)告22025/03/9-2025/03/22完成二階倒立擺的整體設(shè)計(jì)方案32025/03/23-2025/04/05對二階倒立擺進(jìn)行建模，完成simulink數(shù)值仿真42025/04/05-2025/04/20繪制完成設(shè)備的整體裝配圖52025/04/21-2025/05/18繪制各零部件圖形62025/05/18-2025/06/01總結(jié)，完成畢業(yè)論文的編寫72025/06/02-2025/