太陽光源跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)題(已修改)
2025-04-06 00:26 本頁面
【正文】 . . . .. .一、設(shè)計(jì)題目及要求太陽光源跟蹤系統(tǒng)利用伺服系統(tǒng)控制太陽電池帆板的移動，使其跟蹤并始終垂直于太陽光線，最大程度地接受太陽能。太陽光源跟蹤系統(tǒng)由感光器與檢測線路和電機(jī)的功率放大器（可以簡化視為一個增益放大環(huán)節(jié)），太陽帆板（作為直流力矩電機(jī)的負(fù)載，可以近似看作常值轉(zhuǎn)動慣量加到電機(jī)軸上），電機(jī)位置傳感器（其輸出與電機(jī)轉(zhuǎn)角成正比的電壓信號）和直流力矩電機(jī)組成。太陽光源跟蹤系統(tǒng)如題圖a所示。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方塊圖如題圖b所示。試用連續(xù)域離散化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)數(shù)字控制器，滿足如下指標(biāo)要求：（1）超調(diào)量（2）上升時間；（3）調(diào)節(jié)時間。（4）靜態(tài)速度誤差系數(shù)。(a)E(z)TD(z)TZOH (b)圖 太陽光源跟蹤計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)要求：（1）計(jì)算未加控制器時的性能指標(biāo)，并繪出仿真曲線；（2）設(shè)計(jì)連續(xù)域控制器D(s)，寫出設(shè)計(jì)步驟，驗(yàn)算加控制器后的性能指標(biāo)，并繪出仿真曲線；（3）選用兩種合適的離散化方法，將D(s)離散為D(z)。，，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)仿真曲線，記錄時域指標(biāo)，計(jì)算。比較兩種離散化方法的性能，并說明連續(xù)域離散化設(shè)計(jì)與采樣周期T的關(guān)系。比較離散化前后系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線，分析離散化后系統(tǒng)性能變化的原因。（4）最終選定你認(rèn)為最合適的一種離散化方法和采樣周期。說明：所有的仿真都需有程序清單或simulink模型 設(shè)計(jì)過程 在未加控制器時對系統(tǒng)性能進(jìn)行檢測編程如下：a=[1 20 ]。b=[0 0 ]。step(b,a,0::2)輸出曲線如下圖所示：由輸出曲線可知%=39%，=，=，計(jì)算得Kv=61,可知超調(diào)量無法滿足設(shè)計(jì)要求，即需要加控制器D(s)進(jìn)行控制，它的主要作用是降低超調(diào)量。 設(shè)計(jì)符合要求的連續(xù)域控制器%，設(shè)計(jì)出【555s29s555s1ss2ee++
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