​倒立摆系统PID控制研究

资 源 简 介

​倒立摆系统PID控制研究

详 情 说 明

倒立摆系统作为经典的控制理论验证平台，其PID控制研究具有重要的工程意义。本文主要探讨常规PID与模糊PID在倒立摆角度控制中的性能对比。

传统PID控制采用比例、积分、微分三环节组合的方式，通过调节三个参数Kp、Ki、Kd来实现倒立摆的稳定性控制。其中比例环节快速响应角度偏差，积分环节消除静差，微分环节抑制角度振荡。

模糊PID控制则在传统PID基础上引入模糊逻辑，能够根据倒立摆的实时状态动态调整PID参数。当系统处于大角度偏离时自动增强控制强度，接近平衡点时则平滑过渡为精细调节。

实验结果表明：在相同扰动条件下，模糊PID相比常规PID具有更小的超调量和更快的调节时间。特别是在大角度偏移恢复时，模糊PID展现出更强的适应性，避免了常规PID可能出现的持续振荡现象。

从控制稳定性分析，模糊PID通过非线性参数调整策略，有效解决了传统PID固定参数难以兼顾响应速度与稳定性的矛盾。这种控制方法为高阶非线性系统提供了有价值的参考方案。