位置随动系统的超前校正设计大学论文 .doc

《位置随动系统的超前校正设计大学论文 .doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、课程设计题目:位置随动系统的超前校正设计初始条件：图示为一位置随动系统，测速发电机TG与伺服电机SM共轴，右边的电位器与负载共轴。放大器增益为Ka=40，电桥增益,测速电机增益，Ra=6Ω，La=12mH，J=0.0065kg.m2,Ce=Cm=0.35,f=0.2,i=10。其中，J为折算到电机轴上的转动惯量，f为折算到电机轴上的粘性摩擦系数，i为减速比。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）求出系统各部分传递函数，画出系统结构图、信号流图，并求出闭环传递函数；（1）求出系统的截止频率、相角裕度

2、和幅值裕度，并设计超前校正装置，使得系统的相角裕度增加10度；（2）用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析，比较其时域响应曲线有何区别，并说明原因；（3）对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析计算的过程，并包含Matlab源程序或Simulink仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。时间安排：任务时间（天）指导老师下达任务书，审题、查阅相关资料2分析、计算2编写程序1撰写报告2论文答辩1指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要I1设计题目及要求12设计原理22.1部分电路图22.2各部分元件传递函

3、数42.3位置随动系统的结构框图42.4位置随动系统的信号流图52.5相关函数的计算53仿真程序63.1对系统矫正前进行仿真63.2加入校正函数后的系统83.2.1目的：使系统的相角裕度提高10度83.2.2利用超前网络进行串联校正的基本原理83.2.3超前网络的传递函数计算步骤如下：83.2.4对校正后的系统进行Matlab仿真93.2.5超前校正装置的物理实现103.3校正前后的时域性能对比114总结体会15参考文献16摘要在自动控制系统中，随动系统是指系统的输出以一定的精度和速度跟踪输入的系统，而且输入量是随机的，不可预知的。随着控制技术

4、的发展，使随动系统得到了广泛的应用和发展。位置随动系统是反馈控制系统，是闭环控制，调速系统的给定量是恒值，希望输出量能稳定，因此系统的抗干扰能力往往显得十分重要。而位置随动系统中的位置指令是经常变化的，要求输出量准确跟随给定量的变化，输出响应的快速性、灵活性和准确性成了位置随动系统的主要特征。简言，调速系统的动态指标以抗干扰性能为主，随动系统的动态指标以跟随性能为主。在控制系统的分析和设计中，首先要建立系统的数学模型。控制系统的数学模型是描述系统内部物理量（或变量）之间关系的数学表达式。在自动控制理论中，数学模型有多种形式。时域中常用的数学模型

5、有微分方程、差分方程和状态方程；复数域中有传递函数、结构图；频域中有频率特性等。本次课程设计研究的是位置随动系统的超前校正，并对其进行分析和相关的计算。关键字:自动控制原理随动系统超前校正Ⅰ武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书1设计题目及要求题目:位置随动系统的超前校正设计初始条件：图1-1位置随动系统原理框图图1-1示为一位置随动系统，测速发电机TG与伺服电机SM共轴，右边的电位器与负载共轴。放大器增益为Ka=40，电桥增益,测速电机增益，Ra=6Ω，La=12mH，J=0.0065kg.m2,Ce=Cm=0.35,f=0.2,i=10

6、。其中，J为折算到电机轴上的转动惯量，f为折算到电机轴上的粘性摩擦系数，i为减速比。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）求出系统各部分传递函数，画出系统结构图、信号流图，并求出闭环传递函数；（2）求出系统的截止频率、相角裕度和幅值裕度，并设计超前校正装置，使得系统的相角裕度增加10度；（3）用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析，比较其时域响应曲线有何区别，并说明原因；（4）对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析计算的过程，并包含Matlab源程序或Simulink仿真模

7、型，说明书的格式按照教务处标准书写。13武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书2设计原理装置工作原理：该装置由一对比较电位器，放大器，传动电机部分，负载部分组成。一对比较电位器的作用是分别将输入和输出的位置信号转化为等比例的电压信号，接着可以转化为电位器的转角进行显示。当两个电位器的夹角相等的时候，即发送位置转角和接受位置转角相等时，他们对应的电压相等，所以电动机静止不动。当两个电位器的夹角不相等的时候，即发送位置转角和接受位置转角不相等时，他们之间产生了角度偏差，接着便出现了电压差，并且通过放大器放大促使电机转动带动负载运动，负载和接受电

8、位器的动臂一起运动，直到两个电位器角度差为零，便完成了反馈。2.1部分电路图（1）自整角机：作为常用的位置检测装置，将角位移或者直线位移转换成模拟电压