1-正文自動控制原理課程設(shè)計

1、一般來說，隨動控制系統(tǒng)要求有好的跟隨性能。位置隨動系統(tǒng)是非常典型的隨動系統(tǒng)，是個位置閉環(huán)反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)中具有位置給定，位置檢測和位置反饋環(huán)節(jié)，這種系統(tǒng)的各種參數(shù)都是連續(xù)變化的模擬量，其位置檢測可用電位器、自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器等。位置隨動系統(tǒng)中的給只給定量是經(jīng)常變動的，是一個隨機(jī)量，并要求輸出量準(zhǔn)確跟隨給定量的變化，輸出響應(yīng)具有快速性、靈活性和準(zhǔn)確性。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并具有良好的動態(tài)性能，必須設(shè)有校正裝置，如在正向通道中設(shè)置串聯(lián)校正裝并聯(lián)校正裝置等，為了提高位置隨動系統(tǒng)的控制精度，還需要增加系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)或在系統(tǒng)中增加積分環(huán)節(jié)等。的目的，可以通過位置的檢測，反饋，校正等環(huán)節(jié)

2、，形成位置閉環(huán)反饋系統(tǒng)。系統(tǒng)中量，其位置檢測可用電位器、自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器等。1.2 設(shè)計性能指標(biāo)根據(jù)現(xiàn)實需要，位置隨動系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)如下：01s和快速性要求的自整角機(jī)隨動控制系統(tǒng)。2 控制方案及系統(tǒng)組成原理方框圖的目的，可以通過位置的檢測，反饋，校正等環(huán)節(jié)，形成位置閉環(huán)反饋系統(tǒng)。系統(tǒng)中量，其位置檢測可用電位器、自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器等。1、自整角機(jī)用作測量機(jī)械轉(zhuǎn)角（角位移）的傳感器，是位置檢測元件。隨動系統(tǒng)通過一對自成為發(fā)送機(jī)，與執(zhí)行軸相連的成為接收機(jī)。差的大小，而且要反映角差的極性。4、伺服電動機(jī)電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量小，過載轉(zhuǎn)矩大以提高系統(tǒng)的快速性。5、校正電路通過校正

3、，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、快速性得到改善，以達(dá)到要求。由控制方案，可得未校正前系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：uuUUUfCd*mmu雖然是隨時間變化的量，但u后續(xù)電路未產(chǎn)生影響，所以可以將自整角機(jī)的輸出量看成是bsbsm10W (s) bs相敏整流環(huán)節(jié)相敏整流環(huán)節(jié)的輸入量為自整角機(jī)的輸出量U，輸出量為相敏整流電壓bsUUbsUphphbsphKTphUPWM 可你功率放大器的輸入量是 PWM 控制電路的控制電壓cUd因而功率放大環(huán)節(jié)可以近似為一個小慣性環(huán)節(jié)，傳遞函數(shù)為KUW (s) apapdU (s) T s1capKT式中， ap為功率放大環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)， ap為延遲時間常數(shù)。采用直流伺服電

4、動機(jī)作為執(zhí)行電動機(jī)，該環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為1/Ce2m數(shù)近似為ee2m lmml減速機(jī)構(gòu)的輸入量是電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 （單位是 r/min),輸出量是拖動負(fù)載旋轉(zhuǎn)的角i imW (s) gmg6K ig為校正裝置的傳遞函數(shù)。()*sU scmmAPRKKKKgphesmle2mgesT s(T s(T s(TsmlKobjsT s(T s(T s(TsphapmlK K K K K /Cge計時選用精密元件來加以限制。制系統(tǒng)常用的檢測元件有自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光電編碼盤等，它們表 4-1所示（表中 N 指光電編碼盤的柵縫數(shù)）器3601NgeT s(T s(T TssT s2phapm lm

5、KobjT s(T s(T TssT s2phapm lmK K K K K /CgeKsT s(T s(T s(Tsml為位置調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)。選擇比例調(diào)節(jié)器，則校正后的開環(huán)傳遞函數(shù)仍是I型系統(tǒng)，型系統(tǒng)只對位置輸益 K 成正比，并且因為積分環(huán)節(jié)位于系統(tǒng)的輸出端，在積分環(huán)節(jié)之前，任何部位的階躍擾動都將產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誤差，型系統(tǒng)不能夠在加速度輸入下工作。態(tài)誤差，偏差大小與系統(tǒng)的開環(huán)增益成正比。與型系統(tǒng)相比，型系統(tǒng)比較理想，W (s)點(diǎn)以前的增益 K成正比。而對型系統(tǒng)不產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誤差。從上述分析可以看出，型系統(tǒng)的跟蹤能力和抗擾能力均比型系統(tǒng)優(yōu)越。因此采用型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較合理。5.1 繪出校正前的系統(tǒng)頻率特

6、性曲線繪出校正前的系統(tǒng)頻率特性曲線如圖 5-1 所示.由圖知系統(tǒng)的性能指標(biāo)未復(fù)合20lgG0圖5-1系根據(jù)性能指標(biāo)要求，可以采用串聯(lián)綜合校正先繪系統(tǒng)期望特性曲線：1 5.1軸相交，且在tsH及 。crrr1r，為留有余地，選相角裕度要求值1H Mrr知，中頻區(qū)寬度應(yīng)取r1sin1sinK0KMM2s0rrccc作斜率為20dB/dec 及2cM 1M 1r r2cM3cM及rr 0.1/,.初選3222/ / 38.5H rad s332240dB/dec14）期望特性的高頻段。根據(jù)20lgG,知其高頻段斜率為，表明待校正系統(tǒng)具有良020lgG好的抑制高頻噪聲的能力，故可使其期望特性的高頻段與0/ rad s3直線并與期望特性的高頻段相45) 20lg( )G G及圖 5-2，可得串聯(lián)校正裝置對應(yīng)開環(huán)傳遞函數(shù)C0c0c定技術(shù)指標(biāo)的要求；又要照顧到便于加工，經(jīng)濟(jì)性好，可靠性高。在設(shè)計過程中，既要有理論指導(dǎo)，也要重視實踐經(jīng)驗，往往還要配合許多局部和整體的實驗。求，可以初步選定執(zhí)行元件的型式、特性和參數(shù)。然后，根據(jù)測量精度、抗擾能力、中增加一些參數(shù)及特性可按需要改變的校正裝置，使系統(tǒng)性能全面滿足設(shè)計要求。動系統(tǒng)的原理與設(shè)計理念，鞏固了自己所學(xué)的知識,加深了自己對理論與實際相結(jié)合自己，使自己能夠融會貫通，把自己和社會聯(lián)系到一起。在做課程設(shè)計的過程中，我深深地感