单级倒立摆毕业设计任务书
浙江树人大学
本科毕业设计（论文）
任务书
题目单级倒立摆的控制方法研究
学院信息科技学院
专业电子信息工程
班级083班
学号200805014304
学生姓名孙颖敏
指导教师周卫华（教授）许森（助教）发放日期2011.10.14
一、主要任务与目标
查阅相关文献，熟悉单级倒立摆控制的基本原理，了解单级倒立摆控制的发展趋势，熟悉线性系统的基本理论和非线性系统线性化的基本方法，在此基础上确定实施的控制方法，并编写MA TLAB程序，完成倒立摆的仿真实验。
二、主要内容与基本要求：
1．了解倒立摆系统的研究背景、意义和特点。
2．对倒立摆系统进行运动分析和系统建模，建立状态方程，使非线性系统线性化。
3．了解倒立摆控制的常用方法及发展趋势，并确定LQR控制和极点配置控制为本次设计所采用的控制方法。
4．用MATLAB软件中的Simulink组件建立倒立摆系统主程序图，在MATLAB中编写程序，输出系统运行结果图并进行结果分析，实现倒立摆控制的仿真研究。
三、计划进度：
时间总体安排与进度
2011.09.05-2011.10.02 完成第一轮毕业设计课题选题
2011.10.03-2011.11.14 确定设计课题，查阅相关资料，熟悉课题内容，并完成文献综述。2011.11.14-2011.12.8 完成开题报告及准备答辩PPT。
2011.12.9 进行开题答辩。
2011.12.12-2011.12.25 查阅资料，开始毕业设计具体课题设计。
2011.12.26-2012.01.08 查阅资料，完成毕业设计的主要设计内容。
2012.01.08-2012.04.08 编写MATLAB程序，完成控制算法仿真。
2012.04.08-2011.5 完成全部设计、写好论文。
四、主要参考文献：
[1]薛安克，王俊宏，柴利，王惠姣. 倒立摆控制仿真与实验研究现状[J].杭州电子工业学
院学报.2002，21(6):25-27.
[2]桑英军, 范媛媛，徐才千.单级倒立摆控制方法研究[J].控制工程.2010，17(6):743-750.
[3]孙灵芳，孔辉，刘长国，毕磊.倒立摆系统及研究现状[J].机床与液
压.2008,36(7):305-310.
[4]阳武娇.基于MA TLAB的一阶倒立摆控制系统的建模与仿真[J].电子元器件应用.2007，
9(1):29-31.
[5]Johnny Lam.Control of an Inverted Pendulum
[6]任侠.倒立摆系统的线性化方法研究[D].青岛科技大学.2009.
[7]桑英军，范媛媛.单级倒立摆两种控制方法的研究[J].科技信息.2009,25:115-116.
[8]邢景虎，陈其工，江明.基于LQR的直线一级倒立摆最优控制系统研究[J].工业仪表与
自动化装置.2007,6:3-5.
[9]单波，徐燕，赵建涛. 预测控制算法及在其倒立摆中的应用[J].华北电力大学学报.2001，
28（2）：46-51.
[10]ImpFaiza Faizan Farid，Mohammed·Rehan，Faizan，Shoaib Qadri，M Tahir.Implementation
of Discrete PID on Inverted Pendulum.
[11]丛爽，张冬军，魏衡华.单级倒立摆三种控制方法的对比研究[J].系统工程与电子技
术.2001,11（23）：47-49.
指导教师年月日教学院长年月日
毕业设计任务书
任务书 1、本毕业设计课题应达到的目的： 本课题是基于资源丰富（environmentally abundant）的碳基氧化镍超级电容电极优化设计研究。要求学生了解超级电容器的发展和研究背景，重点掌握氧化镍电极材料材料、碳基氧化镍复合电极材料的制备、改性处理及分析、测试方法，对新能源材料的研究进行初步了解，提高学生的实验操作能力，发现和解决问题的能力，培养学生的团队协作能力，激发学生对新能源材料的研究兴趣，为科研工作做好充分准备。 2、本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 内容： ⑴氧化镍制备及其性能研究 ①通过水热法合成氧化镍：通过大量实验，采用控制变量法，设定不同水热反 应参数（pH、表面剂、不同水热反应温度和时间、热处理温度和时间），制备的样品不少于12组； ②研究氧化镍微观形貌的控制手段，并结合至少4组SEM图像进行分析； ③对氧化镍进行物相、形貌分析和相关电化学性能测试，比较不同的水热反应 条件对氧化镍形貌和性能的影响，确定最佳的水热反应参数。 ⑵复合电极制备及其性能研究 ①选择电化学性能较好的氧化镍与碳源复合（石墨烯、碳纳米管、生物碳荷叶、 椰壳），研究复合方法，制备的样品不少于4组; ②对复合材料进行形貌分析和电化学性能测试，比较不同碳基材料对于氧化镍 的形貌改变，及电化学性能的改善作用。 技术和工作要求； ⑴原始数据要求：要求学生学会记录并分析在样品制备、样品改性、性能表征、 测试时的一系列实验变量和实验数据，尤其是在电化学性能测
试时对恒流充放电测试曲线以及阻抗曲线分析；学会使用正交 设计助手安排实验进展、寻求最佳实验参数；学会使用Origin 等软件分析大量实验数据和作图，及时总结规律； ⑵技术要求：要求学生掌握样品制备、样品改性、性能表征及测试过程中相关实 验方法、基本操作步骤和实验仪器的使用维护，并能指出并改进在 这过程中出现的技术问题，提高实验精准度，优化相关工艺参数; ⑶工作要求：要求学生严格按照任务进度表开展毕业设计工作，秉着严谨大胆、 虚心踏实的工作态度完成毕业设计的全部任务，并独立撰写毕业设 计说明书一份。 实验用品与仪器如下： 名称/化学式生产厂商纯度 Ni(NO3)2·6H2O 国药集团化学试剂有限公司分析纯 AR CO(NH2）2 国药集团化学试剂有限公司分析纯 AR C2H5OH 国药集团化学试剂有限公司分析纯 AR NMP 国药集团化学试剂有限公司分析纯 AR 十二烷基硫酸钠（SDS）国药集团化学试剂有限公司分析纯 AR 乙炔黑太原迎泽力之源电池销售部电池级聚偏氟乙烯（PVDF）- 电池级 泡沫镍梧州三和新材料有限公司- 名称生产商型号水热反应釜天合科研协作中心250 度 F4 内衬 250mL 电子天平赛多利斯科学仪器有限公司SQP 磁力搅拌器江苏省金坛荣华仪器制造有限公司HJ-6 型 真空干燥箱上海索谱仪器有限公司DZF6020 真空管式烧结炉合肥科晶材料技术有限公司OTF-1200X-S 真空石英管式炉合肥科晶材料技术有限公司SWGL-1400X 砂芯过滤装置建湖县近湖镇亚东玻璃仪器厂100ml 油压式压片机- - 电化学工作站上海辰华仪器有限公司CHI660C X 射线衍射仪德国 BRUKER-AXS 公司Bruker-AXS D8 Advance 扫描电子显微镜美国 FEI 公司FEI Quanta 250FEG
最优化方法课程设计实验报告_倒立摆
倒立摆控制系统控制器设计实验报告
成员：陈乾睿 2220150423 郑文 2220150493 学院：自动化 倒立摆控制系统控制器设计实验 一、实验目的和要求 1、目的 （1）通过本设计实验，加强对经典控制方法（LQR控制器、PID控制器）和智能控制方法（神经网络、模糊控制、遗传算法等）在实际控制系统中的应用研究。（2）提高学生有关控制系统控制器的程序设计、仿真和实际运行能力. （3）熟悉MATLAB语言以及在控制系统设计中的应用。 2、要求 （1）完成倒立摆控制系统的开环系统仿真、控制器的设计与仿真以及实际运行结果 （2）认真理解设计内容，独立完成实验报告，实验报告要求：设计题目，设计的具体内容及实验运行结果，实验结果分析、个人收获和不足，参考资料。程序
清单文件。 二、实验内容 倒立摆控制系统是一个典型的非线性系统，其执行机构具有很多非线性，包括：死区、电机和带轮的传动非线性等。 本设计实验的主要内容是设计一个稳定的控制系统，其核心是设计控制器，并在MATLAB/SIMULINK环境下进行仿真实验，并在倒立摆控制实验平台上实际验证。 算法要求：使用LQR以外的其它控制算法。 三、倒立摆系统介绍 倒立摆是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合，其被控系统本身又是一个绝对不稳定、高阶次、多变量、强耦合的非线性系统，可以作为一个典型的控制对象对其进行研究。倒立摆系统作为控制理论研究中的一种比较理想的实验手段，为自动控制理论的教学、实验和科研构建一个良好的实验平台，以用来检验某种控制理论或方法的典型方案，促进了控制系统新理论、新思想的发展。由于控制理论的广泛应用，由此系统研究产生的方法和技术将在半导体及精密仪器加工、机器人控制技术、人工智能、导弹拦截控制系统、航空对接控制技术、火箭发射中的垂直度控制、卫星飞行中的姿态控制和一般工业应用等方面具有广阔的应用开发前景。 倒立摆的形式和结构各异，但所有的倒立摆都具有以下的特性：非线性，不确定性，耦合性，开环不稳定性，约束限制。 经过相关论文和文献的查询，我们决定采用模糊控制的方法进行倒立摆的控制。
二阶倒立摆实验报告材料
实用文档 研究生课程实验报告 课程名称：线性系统 实验名称：平面二级倒立摆实验 班级： 12S0441 学号：12S104057 姓名：白俊林 实验时间： 2012 年12 月 21 日 控制科学与工程教学实验中心
1.实验目的 1)熟悉Matlab/Simulink仿真； 2)掌握LQR控制器设计和调节； 3)理解控制理论在实际中的应用。 倒立摆研究的意义是，作为一个实验装置，它形象直观，简单，而且参数和形状易于改变；但它又是一个高阶次、多变量、非线性、强耦合、不确定的绝对不稳定系统的被控系统，必须采用十分有效的控制手段才能使之稳定。因此，许多新的控制理论，都通过倒立摆试验对理论加以实物验证，然后在应用到实际工程中去。因此，倒立摆成为控制理论中经久不衰的研究课题，是验证各种控制算法的一个优秀平台，故通过设计倒立摆的控制器，可以对控制学科中的控制理论有一个学习和实践机会。 2.实验内容 1）建立直线二级倒立摆数学模型 对直线二级倒立摆进行数学建模，并将非线性数学模型在一定条件下化简成线性数学模型。对于倒立摆系统，由于其本身是自不稳定的系统，实验建立模型存在一定的困难，但是经过小心的假设忽略掉一些次要的因素后，倒立摆系统就是一个典型的运动的刚体系统，可以在惯性坐标系内应用经典力学理论建立系统的动力学方程。对于直线二级倒立摆，由于其复杂程度，在这里利用拉格朗日方程推导运动学方程。 由于模型的动力学方程中存在三角函数，因此方程是非线性的，通过小角度线性化处理，将动力学非线性方程变成线性方程，便于后续的工作的进行。 2）系统的MATLAB仿真 依据建立的数学模型，通过MATLAB仿真得出系统的开环特性，采取相应的控制策略，设计控制器，再加入到系统的闭环中，验证控制器的作用，并进一步调试。控制系统设计过程中需要分析内容主要包括得出原未加控制器时系统的极点分布，系统的能观
毕业设计任务书
附表1：毕业设计任务书 毕业设计题目：小学语文人教版一年级下册第25课《快乐的节日》第一课时学生姓名：付祝专业/班级：初语1411班系部：初等教育系指导教师姓名/职称：王珺/讲师下发日期：2016 年12月15 日（任务起止日期：2016 年12月15 日～2017 年 6 月30 日） 设计目标通过本次的毕业设计，要完成一个具有实施性的教学设计，根据教学大纲和教课书的要求，结合小学生的实际情况来设计。在设计中要体现“三维教学目标”，既要重视知识的传授，能力的培养，又要牢固树立“过程观”。树立新的学习质量观、新的教学质量观，注重对学生学习方法的指导，为一年级的学生打下坚实的基础。设计中要体现学生技能、技巧的掌握以及对学生精神、心理的关怀，从而促进学生的和谐全面发展。通过此次设计将所学过的基础理论和专业知识运用到实际操作，从而建立严谨的工作态度和工作作风。 设计任务 1、通过广泛的查阅各种相关文献资料，完成相关设计的资料收集以及获取新的知识。 2、通过对学情分析和教材分析，拟定好毕业设计提纲。 3、拟定毕业设计的研究方法，确定教学目标、教学重难点以及教学方法的运用，了解设计流程，要求设计思路清晰，层次分明，符合新课标的要求。 4、按规范要求完成学院规定的各项文档，精心的设计教案，认真的准备课件，要求有步骤有条理的完成初稿、定稿的作品，在最终的设计成果中展现清晰的符合小学课程改革要求的设计思路。 实施步骤及时间安排2016.11.7--2016.12.15：选题，开题。对照文件下载相应文档。与指导老师取得联系，并将指导老师加为好友，完成毕业设计任务书传至个人空间。 2016.12.16 --2016.12.30：收集毕业设计的相关文献，并进行整理。2017.1.1--2017.2.1：通过对学情教材分析，把握重难点，精心设计教案准备课件，完成毕业设计初稿。
大学生毕业设计任务书.
大学生毕业设计任务书 (建筑装饰工程技术专业 题目: 院(系: 专业: 学生姓名: 班级: 学号: xx职业技术学院 建筑装饰系 一、任务性质与目的 毕业设计是专科教育中的最后一个教学环节。建筑装饰专业的毕业环节由顶岗实习、毕业设计、毕业答辩三个部分组成。是 此前各个教学环节的继续、深化和扩展,是最后完成室内设计的基本训练、由学习阶段走向工作岗位、直接参加社会生产实践与 国家建设的一个重要过渡。 学生通过毕业设计,应达到以下能力要求: 1知识要求: a.掌握岗位工作流程和岗位职责要求。
.整合所学专业知识,掌握室内设计程序和相关规范要求。 c.熟悉材料和工艺,充分认识图纸设计与现场施工的关系。 2技能要求: a.设计方法正确,设计表达规范。 .具有与设计师、业主沟通交流能力。 c.熟练绘制施工图、表现图。 3素质要求: a.具有良好的职业道德和行为规范。 .适应岗位能力要求,服从企业管理。 c.具有认真负责的学习态度和一丝不苟的工作作风。 二、设计题目 题目:1、住宅室内设计 2、办公空间设计 3、餐饮空间设计 4. 客房空间设计 选题说明:从装饰企业实际项目选题,原则上应与企业接单同步。 三、设计任务和要求。 1、设计具有明显的风格个性。 2、材料选择适宜,并要求结合灯光照明的艺术处理,渲染环境气氛。
3、方案施工图以满足施工和指导为原则,效果图以满足视觉的直观感受为原则。 4、图纸一律用统一图幅,电脑打印出图(手绘除外 5、正确运用制图方法、把握好比例尺度。 设计文件有: 1.手绘方案表现图:2张 .2.电脑效果图:3张 3.施工图: (1原始结构平面图; (2平面布置图; (3地花平面图; (4顶棚布置图; (5全部立面图; (8必要的剖面图和详图。 4.设计说明:工程概况,设计思路和理念、风格等。 5.材料清单。 6.图纸封面、目录表。 图面要求:
倒立摆实验报告
倒立摆实验报告 机自82 组员：李宗泽 李航 刘凯 付荣
倒立摆与自动控制原理实验 一．实验目的: 1.运用经典控制理论控制直线一级倒立摆,包括实际系统模型的建立、根轨迹分析和控制器设计、频率响应分析、PID 控制分析等内容. 2.运用现代控制理论中的线性最优控制LQR 方法实验控制倒立摆 3.学习运用模糊控制理论控制倒立摆系统 4.学习MATLAB工具软件在控制工程中的应用 5.掌握对实际系统进行建模的方法，熟悉利用MATLAB 对系统模型进行仿真，利用学习的控制理论对系统进行控制器的设计，并对系统进行实际控制实验，对实验结果进行观察和分析，非常直观的感受控制器的控制作用。 二. 实验设备 计算机及等相关软件 固高倒立摆系统的软件 固高一级直线倒立摆系统,包括运动卡和倒立摆实物 倒立摆相关安装工具 三．倒立摆系统介绍 倒立摆是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种
技术的有机结合，其被控系统本身又是一个绝对不稳定、高阶次、多变量、强耦合的非线性系统，可以作为一个典型的控制对象对其进行研究。倒立摆系统作为控制理论研究中的一种比较理想的实验手段，为自动控制理论的教学、实验和科研构建一个良好的实验平台，以用来检验某种控制理论或方法的典型方案，促进了控制系统新理论、新思想的发展。由于控制理论的广泛应用，由此系统研究产生的方法和技术将在半导体及精密仪器加工、机器人控制技术、人工智能、导弹拦截控制系统、航空对接控制技术、火箭发射中的垂直度控制、卫星飞行中的姿态控制和一般工业应用等方面具有广阔的利用开发前景。 倒立摆已经由原来的直线一级倒立摆扩展出很多种类，典型的有直线倒立摆环形倒立摆，平面倒立摆和复合倒立摆等，本次实验采用的是直线一级倒立摆。 倒立摆的形式和结构各异，但所有的倒立摆都具有以下的特性: 1) 非线性2) 不确定性3) 耦合性4) 开环不稳定性5) 约束限制 倒立摆控制器的设计是倒立摆系统的核心内容，因为倒立摆是一个绝对不稳定的系统，为使其保持稳定并且可以承受一定的干扰，需要给系统设计控制器，本小组采用的控制方法有：PID 控制、双PID 控制、LQR控制、模糊PID控制、纯模糊控制 四．直线一级倒立摆的物理模型： 系统建模可以分为两种：机理建模和实验建模。实验建模就是通过在研究对象上加上一系列的研究者事先确定的输入信号，激励
室内设计 毕业设计任务书(12级)
2016届软件工程(数字媒体方向)专业 毕业设计任务书 一、安排毕业设计任务的指导思想 毕业设计是全面检查学生对所学知识的掌握与运用能力，发现问题、分析问题和创造性地解决实际问题的能力，也是实际技能和动手能力的全面考核。从教学管理的角度讲，是对教学成败和经验的总结，对于学生而言，是所学专业知识及技能水平的一个综合应用和提高过程。毕业设计是教学内容的重要组成部分，要求毕业指导教师要高标准、严要求地组织学生完成此项任务，并将毕业设计的考核成绩填入学生学习成绩毕业设计一栏，作为档案记载，而且毕业文凭的审核与发放要与毕业设计成绩挂钩。因此，要求全体学生对毕业设计必须给以高度重视。 二、毕业设计任务 包括两部分：毕业设计作品及毕业论文。 三．毕业设计目的 软件工程专业（数字媒体方向）的毕业环节由毕业设计（论文）、作品展览、毕业答辩三个部分组成。是此前各个教学环节的继续、深化和扩展，是完成设计项目基本训练、由学习阶段走向工作岗位、直接参加社会生产实践的一个重要过渡。 通过毕业设计进行的综合训练，要求达到： （一）综合运用所学的基础与专业知识，提高对装饰设计的全面认识及进行室内设计的综合能力，树立正确的设计思想、培养良好的职业道德。 （二）通过调查研究，真正了解社会和群众的需要、经济承受能力和社会能够提供的改善生活环境的条件。 （三）通过设计实际工程项目，学习全面运用各种设计规范、定额、标准、参数等，提高全面处理室内空间功能、结构、经济、设备、构造及艺术风格问题的能力，培养独立工作和多人协作的能力。 （四）通过实际工程设计严格的训练，进一部掌握室内设计的方法、程序，编制设计技术文件，达到独立完成工程方案表现及技术设计图纸的能力。
倒立摆实验报告
目录 一、倒立摆系统介绍 (2) 1.1倒立摆系统简介 (2) 1.2 倒立摆组成及其原理 (2) 1.3 倒立摆特性 (3) 二、一级倒立摆 (3) 2.1一级倒立摆建模 (3) 2.2 一级倒立摆控制方法 (11) 2.2.1 单输入—单输出控制方法 (11) 超前滞后控制方法 2.2.2 单输入—多输出控制方法 (22) 双PID控制方法 2.2.3 多输入—多输出控制方法 (30) 极点配置法 二次线性最优控制法 三、二级倒立摆 (36) 3.1二级倒立摆建模 (36) 3.2 二级倒立摆控制方法 (46) 3.2.1 二次线性最优控制法 (46) 3.2.2 基于融合技术的模糊控制法 (48) 四、总结 (60) 五、参考文献 (63)
一、倒立摆系统介绍 1.1倒立摆系统简介 倒立摆是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合，其被控系统本身又是一个绝对不稳定、高阶次、多变量、强耦合的非线性系统，可以作为一个典型的控制对象对其进行研究。最初研究开始于二十世纪50 年代，麻省理工学院（MIT）的控制论专家根据火箭发射助推器原理设计出一级倒立摆实验设备。近年来，新的控制方法不断出现，人们试图通过倒立摆这样一个典型的控制对象，检验新的控制方法是否有较强的处理多变量、非线性和绝对不稳定系统的能力，从而从中找出最优秀的控制方法。倒立摆系统作为控制理论研究中的一种比较理想的实验手段，为自动控制理论的教学、实验和科研构建一个良好的实验平台，以用来检验某种控制理论或方法的典型方案，促进了控制系统新理论、新思想的发展。由于控制理论的广泛应用，由此系统研究产生的方法和技术将在半导体及精密仪器加工、机器人控制技术、人工智能、导弹拦截控制系统、航空对接控制技术、火箭发射中的垂直度控制、卫星飞行中的姿态控制和一般工业应用等方面具有广阔的利用开发前景。平面倒立摆可以比较真实模拟火箭的飞行控制和步行机器人的稳定控制等方面的研究。 1.2倒立摆组成及其原理 倒立摆的组成包括计算机、运动控制卡、伺服系统、倒立摆本体和光电码盘、反馈测量元件等几大部分，组成一个闭环系统。对于直线型倒立摆，可以根据伺服电机自带的码盘反馈通过换算获得小车的位移，小车的速度信号可以通过差分法得到；各个摆杆的角度由光电码盘测得并直接反馈到控制卡，速度信号可以通过差分方法得到。计算机从运动控制卡中实时读取数据，确定控制策略（电机的输出力矩），并发送给运动控制卡。运动控制卡经过DSP 内部的控制算法实现该控制决策，产生相应的控制量，使电机转动，带动小车运动，保持摆杆平衡。
二阶倒立摆实验报告
研究生课程实验报告 课程名称：线性系统 实验名称：平面二级倒立摆实验 班级：12S0441 学号：12S104057 姓名：白俊林 实验时间：2012 年12 月21 日
控制科学与工程教学实验中心
1.实验目的 1)熟悉Matlab/Simulink仿真； 2)掌握LQR控制器设计和调节； 3)理解控制理论在实际中的应用。 倒立摆研究的意义是，作为一个实验装置，它形象直观，简单，而且参数和形状易于改变；但它又是一个高阶次、多变量、非线性、强耦合、不确定的绝对不稳定系统的被控系统，必须采用十分有效的控制手段才能使之稳定。因此，许多新的控制理论，都通过倒立摆试验对理论加以实物验证，然后在应用到实际工程中去。因此，倒立摆成为控制理论中经久不衰的研究课题，是验证各种控制算法的一个优秀平台，故通过设计倒立摆的控制器，可以对控制学科中的控制理论有一个学习和实践机会。 2.实验内容 1）建立直线二级倒立摆数学模型 对直线二级倒立摆进行数学建模，并将非线性数学模型在一定条件下化简成线性数学模型。对于倒立摆系统，由于其本身是自不稳定的系统，实验建立模型存在一定的困难，但是经过小心的假设忽略掉一些次要的因素后，倒立摆系统就是一个典型的运动的刚体系统，可以在惯性坐标系内应用经典力学理论建立系统的
动力学方程。对于直线二级倒立摆，由于其复杂程度，在这里利用拉格朗日方程推导运动学方程。 由于模型的动力学方程中存在三角函数，因此方程是非线性的，通过小角度线性化处理，将动力学非线性方程变成线性方程，便于后续的工作的进行。 2）系统的MATLAB仿真 依据建立的数学模型，通过MATLAB仿真得出系统的开环特性，采取相应的控制策略，设计控制器，再加入到系统的闭环中，验证控制器的作用，并进一步调试。控制系统设计过程中需要分析内容主要包括得出原未加控制器时系统的极点分布，系统的能观性，能控性。 3）LQR控制器设计与调节实验 利用线性二次型最优（LQR）调节器MATLAB仿真设计的参数结果对平面二阶倒立摆进行实际控制实验，参数微调得到较好的控制效果，记录实验曲线。 4）改变控制对象的模型参数实验 调整摆杆位置，将摆杆1朝下，摆杆2朝上修改模型参数、起摆条件和控制参数，重复3的内容。 3.实验步骤
设计任务书模板
重庆三峡学院 学生毕业设计（论文）任务书 批次、层次、专业_ _土木工程 学生姓名__ _ ___ 学号_ _ 一、毕业设计（论文）题目 二、毕业设计（论文）工作自 2014年2月20日起至 2014年3月6日止 三、毕业设计（论文）内容要求： 场地红线图（详见cad附件） 1、建筑设计部分(必做) 1.1功能要求
该小学教学楼建议采用钢筋混凝土框架结构体系，教学楼的总建筑面积3000～5000平方米（±5%以内），层数3～5层；主要横向承重框架方向跨数含走道一般按3跨设计，学生可以考虑教学楼若干需求进行设计。要求根据周围环境，合理选择建筑体型，合理安排主入口、楼梯位置，平面布置应满足建筑功能要求和防火要求；运用建筑造型和立面构图的规律，结合平面剖面的空间组合进行建筑立面设计。 1.2建筑设计内容 （1）完成下面所要求的图纸绘制，各项图幅可以自行调整，但要求布局合理。 部作法、门窗数量和尺寸等。 1.3建筑设计参考资料 （1）《房屋建筑制图统一标准》（GB/T 50001－2010）； （2）《建筑制图标准》（GB/T 50104－2010）； （3）《房屋建筑学》，中国建筑工业出版社。 （4）《民用建筑设计通则》（GB50352-2005） （5）《建筑设计防火规范》（GB50016-2012） 2.结构设计部分(必做) 2.1结构设计资料 （1）气象资料： 夏季最高气温35C?，冬季室外气温最低2C?；基本风荷载 2 0 0.35/ kN m ω=； 年降水量680mm。
（2）地质条件： 建筑场地地形平坦，地基土成因类型为冰水洪积层。自上而下叙述如下： 新近沉积层（第一层），粉质粘土，厚度0.5-1.0米，岩性特点，团粒状大孔结构，欠压密。 粉质粘土层（第二层），地质主要岩性为黄褐色分之粘土，硬塑状态，具有大孔结构，厚度约3.0米, qsk=35-40kPa。 粉质粘土层（第三层），地质岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，可塑状态，厚度3.5米， qsk=30-35kPa。 粉质粘土层（第四层），岩性为褐黄色粉质粘土，具微层理，含铁锰结核，硬塑状态，厚度未揭露，qsk=40-60kPa,qsk=1500-2000kPa。不考虑地下水。 （3）地基土指标：自然容重1.90g/cm2，液限25.5％，塑性指数9.1，空隙比0.683，计算强度150kp/m2。 （4）结构选型：钢筋混凝土柜架结构 （5）地震设防烈度：7度抗震等级：三级 （6）设计地震分组：场地为1类一组Tg（s）=0.25s max 0.16 α= （7）材料：柱采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，梁采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。基础采用C25，纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。 （8）相关工艺： 屋面做法： 楼面做法：
毕业设计任务书及要求
毕业设计任务书及要求．
2013届本科生毕业设计任务书 中国矿业大学建筑工程学院 指导教师： 吕恒林周淑春尹世平张营营 2013-1-2
一、毕业设计的目的 毕业设计是本科培养计划的最后一个教学环节，通过毕业设计培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，分析和解决实际工程技术问题的能力；使学生熟悉设计全过程，掌握设计方法和设计技能。 具体要求是： 1．培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，解决实际工程技术问题的能力； 2．培养学生独立工作能力，要求学生对建筑物设计树立整体概念。对一般常用结构能独立进行计算、设计和绘制施工图； 3．培养学生进行调查研究，收集资料以及使用各种设计规范、手册和技术标准的能力。 二、毕业设计的内容 设计基本内容：建筑设计、结构设计、翻译和专题（选作）四个方面。本次 毕业设计的结构形式可为钢筋混凝土结构（框架、框剪、剪力墙）或钢结构，每人一题。毕业设计结合工程实际主要为以下几种类型：教学楼、2，7000m5000～多层建筑面积约商务楼，办公楼、综合楼、层数一般为5~8层，高层和小高层不限。毕业设计包括建筑设计和结构设计两部分，其设计工作量比例约3：7左右。1．建筑设计：主要是根据建筑功能的要求，进行建筑物的平面、立面和剖面设计，并绘制相应的建筑施工图。包括方案选择分析、建筑平面、立面、剖面和有关构造设计，并绘制主要的建筑施工图，使学生能初步了解建2 筑设计的原理、方法和步骤，初步掌握有关的建筑构造设计和节点处理，熟悉建筑施工图的绘制方法； 2．结构设计：根据确定的建筑设计图纸，进行结构方案的选择分析，结构平面的布置，选择结构材料及其强度级别，确定结构构件截面尺寸，独立进行一定数量的结构构件内力分析及截面承载能力计算与设计。在此基础上，绘制主要结构施工图，分别完成基础平面布置图、结构平面布置图、框架配筋图、楼梯配筋图等主要结构设计施工图，并编制毕业设计说明书，使学生初步掌握地震区建筑物的结构布置，内力计算、截面设计以及节点构造处理方法。 3．设计说明书和施工图：毕业设计结束时，每个学生应提交设计说明书和有关施工图纸。设计说明书和施工图是评定学生毕业设计质量和成绩的主要依据之一。学生必须认真编写、整理计算书和按制图标准绘制施工图。 建筑部分说明，应有工程概况简介、方案选择分析以及建筑平面、立面、剖面和构造设计、节点处理的说明。 结构部分计算书应有结构方案比较、结构布置、荷载计算、内力计算和组合，构件及节点设计、地基基础设计与计算。
2021年倒立摆实验报告(根轨迹)
*欧阳光明*创编 2021.03.07
I 摆杆惯量0.0034 kg*m*m g 重力加速度9.8 kg.m/s （2）直线一级倒立摆根轨迹校正控制原理 基于根轨迹法校正的基本思想是：假设系统的动态性能指标可由靠近虚轴的一对共轭闭环主导极点来表征，因此，可把对系统提出的时域性能指标的要求转化为一对期望闭环主导极点。确定这对闭环主导极点的位置后，首先根据绘制根轨迹的相角条件判断一下它们是否位于校正前系统的根轨迹上。如果这对闭环主导极点正好落在校正前系统的根轨迹上，则无需校正，只需调整系统的根轨迹增益即可；否则，可在系统中串联一个超前校正装置。 常见的校正器有超前校正、滞后校正以及超前滞后校正等。 2. 实验方法 （1）直线倒立摆建模、仿真与分析 利用牛顿-欧拉方法建立直线一级倒立摆系统的数学模型；依照根轨迹设计的步骤得到系统的控制器，利用MA TLAB Simulink中的工具进行仿真分析。 （3）直线一级倒立摆根轨迹校正控制 利用MATLAB Simulink来实现根轨迹校正控制参数设定和仿真，并利用该参数来设定只限一级倒立摆的根轨迹校正控制器值，分析和仿真倒立摆的运行情况。 3. 实验装置 直线单级倒立摆控制系统硬件结构框图如图1所示，包括计算机、I/O设备、伺服系统、倒立摆本体和光电码盘反馈测量元件等几大部分，组成了一个闭环系统。 图1 一级倒立摆实验硬件结构图 对于倒立摆本体而言，可以根据光电码盘的反馈通过换算获得小车的位移，小车的速度信号可以通过差分法得到。摆杆的角度由光电码盘检测并直接反馈到I/O设备，速度信号可以通过差分法得到。计算机从I/O设备中实时读取数据，确定控制策略（实际上是电
二阶倒立摆实验报告
. I 线性系统实验报告 ： 院系：航天学院 学号： . .
2015年12月
1.实验目的 1)熟悉Matlab/Simulink仿真； 2)掌握LQR控制器设计和调节； 3)理解控制理论在实际中的应用。 倒立摆研究的意义是，作为一个实验装置，它形象直观，简单，而且参数和形状易于改变；但它又是一个高阶次、多变量、非线性、强耦合、不确定的绝对不稳定系统的被控系统，必须采用十分有效的控制手段才能使之稳定。因此，许多新的控制理论，都通过倒立摆试验对理论加以实物验证，然后在应用到实际工程中去。因此，倒立摆成为控制理论中经久不衰的研究课题，是验证各种控制算法的一个优秀平台，故通过设计倒立摆的控制器，可以对控制学科中的控制理论有一个学习和实践机会。 2.实验容 1）建立直线二级倒立摆数学模型 对直线二级倒立摆进行数学建模，并将非线性数学模型在一定条件下化简成线性数学模型。对于倒立摆系统，由于其本身是自不稳定的系统，实验建立模型存在一定的困难，但是经过小心的假设忽略掉一些次要的因素后，倒立摆系统就是一个典型的运动的刚体系统，可以在惯性坐标系应用经典力学理论建立系统的动
力学方程。对于直线二级倒立摆，由于其复杂程度，在这里利用拉格朗日方程推导运动学方程。 由于模型的动力学方程中存在三角函数，因此方程是非线性的，通过小角度线性化处理，将动力学非线性方程变成线性方程，便于后续的工作的进行。 2）系统的MATLAB仿真 依据建立的数学模型，通过MATLAB仿真得出系统的开环特性，采取相应的控制策略，设计控制器，再加入到系统的闭环中，验证控制器的作用，并进一步调试。控制系统设计过程中需要分析容主要包括得出原未加控制器时系统的极点分布，系统的能观性，能控性。 3）LQR控制器设计与调节实验 利用线性二次型最优（LQR）调节器MATLAB仿真设计的参数结果对平面二阶倒立摆进行实际控制实验，参数微调得到较好的控制效果，记录实验曲线。 4）改变控制对象的模型参数实验 调整摆杆位置，将摆杆1朝下，摆杆2朝上修改模型参数、起摆条件和控制参数，重复3的容。 3.实验步骤
毕业设计(论文)任务书级
毕业设计（论文）任务书 课题名称西安市人民检察院综合办公楼 工程量清单报价及施工组织设计 学院(部) 建工学院 专业工程管理 班级 2010级 学生姓名 学号 4 月日至 6 月日共周 指导教师(签字) 薛文碧 教学院长(签字) 2014 年 1 月 6 日
五、主要参考资料: [1]国家及陕西省有关标准图集设计资料 [2]建设工程工程量清单计价规范GB50500-2008，中国计划出版社 [3]陕西省建筑工程消耗量定额（2004年），陕西省定额办 [4]陕西省建设工程工程量清单计价规则（2009），陕西科学技术出版社 [5]工程量清单项目特征描述指南，谢洪学主编，中国计划出版社 [6]建筑工程清单计量与计价，李建峰主编，中国广播电视出版社 [7]建筑安装工程统一劳动定额 [8]建设工程项目管理规范实施手册，中国建筑工业出版社 [9]工程项目管理，丛培经主编，中国建筑工业出版社 [10]建筑施工，赵志缙主编，同济大学出版社 [11]建筑工程施工组织设计的编制与实施，邓学才编著，中国建材工业出版社 [12]建筑施工手册，中国建筑工业出版社 [13]工程管理专业毕业设计指南,莫俊文等,中国水利水电出版社 [14]Estimating in Building Construction(Fifth Edition)Frank R.Dagostino,Leslie Feigenbaum, 清华大学出版社 [15]Construction Project Management(Professional Edition),Frederick E.Gould,Nancy E.Joyce 清华大学出版社 [16]Jounal of Construction Engineering and Management
倒立摆实验报告根轨迹
专业实验报告
（2）直线一级倒立摆根轨迹校正控制原理 基于根轨迹法校正的基本思想是：假设系统的动态性能指标可由靠近虚轴的一对共轭闭环主导极点来表征，因此，可把对系统提出的时域性能指标的要求转化为一对期望闭环主导极点。确定这对闭环主导极点的位置后，首先根据绘制根轨迹的相角条件判断一下它们是否位于校正前系统的根轨迹上。如果这对闭环主导极点正好落在校正前系统的根轨迹上，则无需校正，只需调整系统的根轨迹增益即可；否则，可在系统中串联一个超前校正装置。 常见的校正器有超前校正、滞后校正以及超前滞后校正等。 2. 实验方法 （1）直线倒立摆建模、仿真与分析 利用牛顿-欧拉方法建立直线一级倒立摆系统的数学模型；依照根轨迹设计的步骤得到系统的控制器，利用MATLAB Simulink中的工具进行仿真分析。 （3）直线一级倒立摆根轨迹校正控制 利用MATLAB Simulink来实现根轨迹校正控制参数设定和仿真，并利用该参数来设定只限一级倒立摆的根轨迹校正控制器值，分析和仿真倒立摆的运行情况。 3. 实验装置 直线单级倒立摆控制系统硬件结构框图如图1所示，包括计算机、I/O设备、伺服系统、倒立摆本体和光电码盘反馈测量元件等几大部分，组成了一个闭环系统。 图1 一级倒立摆实验硬件结构图 对于倒立摆本体而言，可以根据光电码盘的反馈通过换算获得小车的位移，小车的速度信号可以通过差分法得到。摆杆的角度由光电码盘检测并直接反馈到I/O设备，速度信号可以通过差分法得到。计算机从I/O设备中实时读取数据，确定控制策略（实际上是电机的输出力矩），并发送给I/O设备，I/O设备产生相应的控制量，交与伺服驱动器处理，然后使电机转动，带动小车运动，保持摆杆平衡。
毕业设计任务书--意见
关于土木工程系2011级毕业生桥梁方向毕业设计的意见 一、任务书 1、“原版任务书格式”不得改动； 2、题目来源：可“自拟”，也可来自“生产实践”； 3、题目如果自拟，要求为“XX公路装配式钢筋混凝土简支T 型梁桥上部结构设计”或“XXX桥上部结构设计”； 4、课题难度为“适中”，结业方式为“设计”； 5、主要内容：依据《公路桥涵设计通用规范》，对XX公路装配式钢筋混凝土简支T型梁桥上部结构（或XXX桥上部结构）进行设计，主要对钢筋混凝土行车道板、T型梁、横隔梁等结构部位进行设计计算。对桥梁不同结构部位的内应力进行计算并进行荷载组合，得到设计内力，再根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行截面设计和验算，最后绘制施工图。 （注：根据个人的设计资料情况进行修改，内容应逐条罗列，参考教务所发任务书模板） 6、主要（技术）要求： （1）纵横断面设计。 根据给定的基本设计资料，参考标准图、技术规范与经验公式，正确拟定桥梁纵断面和横断面的布置，选取恰当的桥面铺装层，初步确定T型主梁、横隔梁、桥面铺装层等的细部尺寸。绘制桥梁横断面布置图、纵断面布置图，T型梁细部尺寸图。 （2）行车道板计算。
确定行车道板类型，进行行车道板恒载内力计算、活载内力计算、作用效应组合，获得行车道板最大设计内力值。 （3）主梁内力计算。 选取控制截面分别进行主梁恒载内力计算、活载内力计算，以及作用效应的组合计算（含承载能力极限状态和正常使用极限状态两种极限状态的作用效应组合）。其中进行主梁活载内力计算时，荷载横向分布系数的计算，要求根据主梁空间位置及主梁间连接刚度的不同，对各片主梁可采用杠杆原理法、偏心压力法、修正的偏心压力法、铰接板法、G-M法等来计算荷载横向分布系数，并进行主梁内力作用效应的组合计算（含跨中最大弯矩值、跨中最大剪力值和支座截面的最大剪力值），形成各片主梁的内力计算汇总表。根据内力计算汇总表，确定主梁各截面的最不利内力值作为设计值。 （4）配置钢筋及验算。 根据主梁跨中最大弯矩设计值，进行主梁纵向受拉钢筋的配置；根据主梁跨中最大剪力设计值和支座截面的最大剪力设计值，进行弯起钢筋和箍筋的配置。根据以上钢筋配置进行主梁正截面抗弯、斜截面抗剪、斜截面抗弯，和变形、裂缝的验算，设置预拱度，保证主梁有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。绘制跨中截面钢筋布置图，弯起钢筋和箍筋布置图。 （注：根据个人的实际设计情况进行修改）
本科毕业设计任务书(范本)
（说明：请把红色字体部分根据个人题目的不同进行更改） 广州大学华软软件学院 本科毕业设计任务书 设计题目浅析计算机病 毒的免杀技术 系别网络技术系 专业网络工程 班级10网络设计与管理（1）班 学号1040217901 学生姓名郑天骄 指导教师田宏政 下发时间：2014年10月28日
毕业设计须知 1、认真学习和执行广州大学华软软件学院学生毕业论文（设计）工作管理规程； 2、努力学习、勤于实践、勇于创新，保质保量地完成任务书规定的任务； 3、遵守纪律，保证出勤，因事、因病离岗，应事先向指导教师请假，否则作为缺席处理。凡随机抽查三次不到，总分降低10分。累计缺席时间达到全过程l／4者，取消答辩资格，成绩按不及格处理； 4、独立完成规定的工作任务，不弄虚作假，不抄袭和拷贝别人的工作内容。否则毕业设计成绩按不及格处理； 5、毕业设计必须符合《广州大学华软软件学院普通本科生毕业论文（设计）规范化要求》，否则不能取得参加答辩的资格； 6、实验时，爱护仪器设备，节约材料，严格遵守操作规程及实验室有关制度。 7、妥善保存《广州大学华软软件学院本科毕业设计任务书》。 8、定期打扫卫生，保持良好的学习和工作环境。 9、毕业设计成果、资料按规定要求装订好后交指导教师。凡涉及到国家机密、知识产权、技术专利、商业利益的成果，学生不得擅自带离学校。如需发表，必须在保守国家秘密的前提下，经指导教师推荐和院领导批准。
课题名称浅析计算机病毒的免杀技术 完成日期：2015年4月30日 一、题目来源及原始数据资料： 随着计算机技术的飞速发展，信息网络已经成为社会发展的重要保证。有很多是敏感信息，甚至是国家机密。所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击，窃取、篡改、删添等。随着时代的发展，网络已经成为了一个我们生活的必需品。而Web站点已经随处可见，其应用也是遍及各个领域，并已和我们日常生活息息相关。但是针对站点的渗透攻击也是缕缕出现，给我们带来了很大的危胁。因此我们必须展开对Web站点渗透技术的研究。 教师根据学生对站点的内部结构研究结果，分析可能成功的渗透技术，通过模拟攻击过程展示渗透成功之后的效果并寻求解决办法，进而提出一套行之有效的防护措施，顺利完成本次毕业设计任务。 二、毕业设计要求： 要求：详细的Web站点渗透技术的研究。大致可分为以下七部分: 1、网络安全现状的分析； 2、常见的站点结构组成； 3、常见的渗透技术分析； 4、模拟主要的攻击技术； 5、提出防范思路并设计解决方案； 6、必要的实现过程展示； 7、总结与未来工作的展望； 具体要求如下： 1、分析国内、国外的网络安全现状，了解网络安全方面主要存在的问题。 2、了解常见的Web站点结构、机制和原理。 3、了解针对站点的渗透技术。 4、分析主流的渗透攻击技术； a、文件与内存特征码定位； b、压缩整容，加壳免杀；
单级倒立摆实验报告
单级倒立摆实验报告 1. 单级倒立摆系统的建模 单级倒立摆系统的建模可采用受力分析或Lagrange 方程建立得到。这里采用受力分析方法建模。如图所示： 根据牛顿第二定律： (cos )0Mx m x L u θθ++-= (2-1) cos sin 0mLx I mLg θθθ--= (2-2) 以摆杆偏角θ、角速度θ 、小车的位移x 和 小车速度x 为状态变量，即令： () T X x x θθ= (2-3) 同时假设倒立摆摆杆的垂直倾斜角度θ与1 （单位为rad ）相比很小，即1θ 。 则可以近似处理：cos θ≈1，sin 0θ≈，并 忽略高阶小量，则可得： 2222 ()()m L g I x u I m M mML I m M mML θ=+++++ （2-4） 22 ()()()mL m M g mL u I m M mML I m M mML θ θ+=-+++++ （2-5） 摆杆系统的状态方程为： 1222 2122 344122 ()()()()()x x m L g I x x u I m M mML I m M mML x x mL m M g mL x x u I m M mML I m M mML =???=+?++++? =??+=-+?++++? （2-6） 写成向量的形式为： X AX Bu y CX Du ?=+? =+? (2-7) 其中
0100000A 00010 00a b ?? ? ?= ? ? ??, 00c B d ?? ? ?= ? ??? ,10000010C ??= ???,00D ??= ??? （2-8） 参数a 、b 、c 、d 分别为： 222()m L g b I m M mML = ++ （2-9） 2 ()()mL m M g a I m M mML +=- ++ （2-10） 2 ()I c I m M mML = ++ （2-11） 2 ()mL d I m M mML =++ （2-12） 选择摆杆的倾斜角度θ和小车的水平位移x 作为系统的输出，则输出方程为： y CX = (2-13) 根据金棒-2型倒立摆系统实验平台的参数，m=0.2kg ，M=0.6kg ，L=0.158m ，I=0.001654kg.m 2 ，g=10N/kg.同时，这里建模时候使用的ｕ是以力作为输入信号的，实际上采用的是以电压作为输入信号，通过电机作了一定的转化，这里我们约定：先暂时以力作为输入信号，最后再统一处理。则有，a=2.3121，b=-58.5337，c=0.3830，d=7.3167。 因此，010000 2.31210A 00010058.53370?? ? ?= ? ?-??,00.383007.3167B ?? ? ?= ? ??? 2. 全状态反馈设计 2.1. 检验系统可控性 可控性矩阵纯ctrB=105 *0 00.00020.005300.00020.00530.148200.0001-0.00310.09370.0001-0.00310.0937 2.5164-????--? ?????-?? 显然rank(ctrB)=4,系统可控. 2.2. 反馈设计 要求：稳定调节时间3s n t s π ξω= <，摆角5θ< ，(5/90100) 5.56p σ
直线一级倒立摆系统实验报告
直线一级倒立摆系统实验报告 西北工业大学 ：云虎 探测制导与控制技术 学号：2013300925 1.实验参数介绍
Fg Fs与Fh的合力不计 g 重力加速度9.8m/s 2.根据实验指导书给的受力分析结合newton定律得出动力学方程：分析水平方向的合力有： M=F-f-N （1） 分析摆杆水平方向的受力得； N-Fs=m（x+lsinθ) ps：Fs=0 即 N=m+ml cosθ-ml sinθ（2） 把（2）带入（1）得到： （M+m）+f+ ml cosθ-ml sinθ=F（3） 对垂直方向的合力进行分析得到： -P+mg+Fh=m(l-lcosθ) ps:Fh=0 即 P-mg= ml sinθ+ml cosθ（4） 力矩平衡方程： Plsinθ+Nlcosθ+I=0 （5） 把公式（2）（4）带进（5）得到： （I+m）θ+mglsinθ=-ml（6）
近似化处理得到： (I+m )-mglф=ml (M+m)+f -ml=u 写出状态空间模型： =Ax+Bu y=Cx+Du = =+ф+ u = = +ф+ u 写成矩阵形式，带入参数化简如下： = = u y= = + u 3.MATLAB分析：
>> A=[0 1 0 0;0 0 0 0;0 0 0 1;0 0 29.4 0] A = 0 1.0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.0000 0 0 29.4000 0 >> B=[0;1;0;3] B = 1 3 >> C1=[1 0 0 0] C1 = 1 0 0 0 >> C2=[0 0 1 0] C2 = 0 0 1 0 >> C=[C1;C2] C = 1 0 0 0 0 0 1 0 >> D=[0;0] D =