倒立擺課程設計--倒立擺系統(tǒng)的控制器設計(已修改)
2025-01-28 10:10 本頁面
【正文】 自動控制理論課程設計倒立擺系統(tǒng)的控制器設計學生姓名：指導教師：班 級：重慶大學自動化學院二O一三年一月課程設計指導教師評定成績表項目分值優(yōu)秀(100x≥90)良好(90x≥80)中等(80x≥70)及格(70x≥60)不及格(x60)評分參考標準參考標準參考標準參考標準參考標準學習態(tài)度15學習態(tài)度認真，科學作風嚴謹，嚴格保證設計時間并按任務書中規(guī)定的進度開展各項工作學習態(tài)度比較認真，科學作風良好，能按期圓滿完成任務書規(guī)定的任務學習態(tài)度尚好，遵守組織紀律，基本保證設計時間，按期完成各項工作學習態(tài)度尚可，能遵守組織紀律，能按期完成任務學習馬虎，紀律渙散，工作作風不嚴謹,不能保證設計時間和進度技術水平與實際能力25設計合理、理論分析與計算正確，實驗數(shù)據(jù)準確，有很強的實際動手能力、經(jīng)濟分析能力和計算機應用能力，文獻查閱能力強、引用合理、調(diào)查調(diào)研非常合理、可信設計合理、理論分析與計算正確，實驗數(shù)據(jù)比較準確，有較強的實際動手能力、經(jīng)濟分析能力和計算機應用能力，文獻引用、調(diào)查調(diào)研比較合理、可信設計合理，理論分析與計算基本正確，實驗數(shù)據(jù)比較準確，有一定的實際動手能力，主要文獻引用、調(diào)查調(diào)研比較可信設計基本合理，理論分析與計算無大錯，實驗數(shù)據(jù)無大錯設計不合理，理論分析與計算有原則錯誤，實驗數(shù)據(jù)不可靠，實際動手能力差，文獻引用、調(diào)查調(diào)研有較大的問題創(chuàng)新10有重大改進或獨特見解，有一定實用價值有較大改進或新穎的見解，實用性尚可有一定改進或新的見解有一定見解觀念陳舊論文(計算書、圖紙)撰寫質(zhì)量50結構嚴謹，邏輯性強，層次清晰，語言準確，文字流暢，完全符合規(guī)范化要求，書寫工整或用計算機打印成文；圖紙非常工整、清晰結構合理，符合邏輯，文章層次分明，語言準確，文字流暢，符合規(guī)范化要求，書寫工整或用計算機打印成文；圖紙工整、清晰結構合理，層次較為分明，文理通順，基本達到規(guī)范化要求，書寫比較工整；圖紙比較工整、清晰結構基本合理，邏輯基本清楚，文字尚通順，勉強達到規(guī)范化要求；圖紙比較工整內(nèi)容空泛，結構混亂，文字表達不清，錯別字較多，達不到規(guī)范化要求；圖紙不工整或不清晰指導教師評定成績：指導教師簽名： 年 月 日重慶大學本科學生課程設計任務書課程設計題目倒立擺系統(tǒng)的控制器設計學院自動化學院專業(yè)自動化年級2010級已知參數(shù)和設計要求：M：小車質(zhì)量 m：擺桿質(zhì)量 b：小車摩擦系數(shù) l：擺桿轉動軸心到桿質(zhì)心的長度 I：擺桿慣量 建立以小車加速度為系統(tǒng)輸入，以擺桿角度為系統(tǒng)輸出的被控對象數(shù)學模型。分別用根軌跡法、頻率特性法設計控制器使閉環(huán)系統(tǒng)滿足要求的性能指標；調(diào)整PID控制器參數(shù)，使閉環(huán)系統(tǒng)滿足要求的性能指標。 利用根軌跡法設計控制器，使得校正后系統(tǒng)的性能指標滿足：調(diào)整時間最大超調(diào)量 利用頻率特性法設計控制器，使得校正后系統(tǒng)的性能指標滿足：(1) 系統(tǒng)的靜態(tài)位置誤差常數(shù)為10；(2) 相位裕量為 50176。；(3) 增益裕量等于或大于10dB。設計或調(diào)整PID控制器參數(shù)，使得校正后系統(tǒng)的性能指標滿足：調(diào)整時間最大超調(diào)量學生應完成的工作：利用設計指示書中的實際參數(shù)，通過機理推導，建立倒立擺系統(tǒng)的實際數(shù)學模型。進行開環(huán)系統(tǒng)的時域分析。利用根軌跡法設計控制器，進行閉環(huán)系統(tǒng)的仿真分析。利用頻域法設計控制器，進行閉環(huán)系統(tǒng)的仿真分析。設計或調(diào)整PID控制器參數(shù)，進行閉環(huán)系統(tǒng)的仿真分析。將所設計的控制器在倒立擺系統(tǒng)上進行實時控制實驗。完成課程設計報告。參考資料：2005固高科技有限公司. 固高MATLAB實時控制軟件用戶手冊，2005Matlab/Simulink相關資料謝昭莉，李良筑，楊欣. 自動控制原理. 北京：機械工業(yè)出版社，2012胡壽松. 自動控制原理（第五版）. 北京：科學出版社，2007Katsuhiko Ogata. 現(xiàn)代控制工程. 北京：電子工業(yè)出版社，2003課程設計的工作計劃：布置課程設計任務；消化課程設計內(nèi)容，查閱并參考相關資料，進行初步設計（3天）；按課程設計的要求進行詳細設計（3天）；進行實時控制實驗，并按課程設計的規(guī)范要求撰寫設計報告（3天）；課程設計答辯，實時控制驗證（1天）。任務下達日期 2012 年 12 月 24 日完成日期 2013 年 1 月 6 日指導教師 （簽名）學 生 （簽名） 目錄1 引言 12 數(shù)學模型的建立 2 建模方法 2 小車倒立擺實際數(shù)學模型的建立 2 一級倒立擺動力學方程的建立(微分法) 2 實際系統(tǒng)的數(shù)學模型 53 開環(huán)響應分析 54 根軌跡法設計 7 7 根軌跡設計 8 控制器的再一次調(diào)整 115 頻域法設計 14 頻率響應分析 14 串聯(lián)校正裝置的設計要求 15 控制器設計 16 在Simulink 下對系統(tǒng)進行仿真 186 PID控制器的設計 19 PID控制器簡介 19 控制器設計要求 19 PID控制器仿真 207 總結及心得體會
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1