位置隨動系統(tǒng)的分析與設計_自動控制原理課程設計(參考版)
2025-08-25 12:12本頁面
【正文】 希望在以后的時間里加強自省能力，學以致用！ １９ 參考文獻 [1] 孫亮等 .自動控制原理 .北京：北京工業(yè)大學出版社， 2020 [2] 王萬良 .自動控制原理 .北京：高等教育出版社， 2020 。指導我們在以后的學習，多動腦的同時，也可以動動手。從而進一步驗證了所學的理論知識。也讓我有機會將課堂上所學的理論知識運用到實際中。而公式又必須得用公式編輯器來慢慢的一個一個輸入，公式數完了，然后又有的簡單圖形需要用電腦畫出來，總的來說，這些都是些仔細活，需靜下心來慢慢做。 最后就是文字的排 版，這次設計排版看著是最輕松的工序，但其實也一點就不 輕松。在經過學習，請教后，我能輕松的畫出自己想要的圖形。 然后就是校正前后的性能比較。由于計算的誤差，離理論值多少都有些偏差。在模型建立好，參數選擇合適的前提下， １８ 傳遞函數的計算還是比較簡單。找出了符合要求的隨動系統(tǒng)模型。每一部分 的完成，都需要我們下一番功夫。 Step(G,5) Grid 應用 matlab 軟件，可以繪制出系統(tǒng)的階躍響應圖 如下： 六、設計小結 這次自動控制原理課程設計為期一周半，而且又趕在期末時期，所以我們在忙著做課程設計的同時為了能夠不掛科又不得不復習一下，所以總的來說是感覺時間十分緊。 den=[,0]。 校正后，系統(tǒng)的截止頻率降 低近 １６ 76red/sec，同時相角裕度提高近十度，穩(wěn)定性變得更好。對開環(huán)傳遞函數進行串聯(lián)滯后校正，減小未校正 系統(tǒng)中的中、高頻幅值，以降低系統(tǒng)截止頻率，從而提高相角裕度。20 lg ( ) 01 ccbLbT????? 得出 b= T= 滯后網絡的傳遞函數： 1 1 0 .2 4() 1 1 0 .5 6c b T s sGs T s s???? （ 118） 所以，校正后的開環(huán)傳遞函數為 ： `0 )(sG = ))(( )(3 7 9 22 sss s?? ?= sss s 3 3 7 9 1 023 ?? ? （ 119） 對校正后的系統(tǒng)進行 Matlab仿真 １５ 圖 111 校正后的 bode圖 仿真程序 num=[,3792] den=[,0] sys=tf(num,den) [mag,phase,w]=bode(num,den) [gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w) margin(sys) 根據波特圖，知截止頻率 cw =； 相角裕度 ? =；幅值裕度? 410 。39。 39。39。39。=。39。39。 39。arctan `cw 39。 利用滯后網絡進行串聯(lián)校正的基本原理 利用滯后網絡的高頻復制衰減特性，可以使已校正系統(tǒng)的截止頻率下降。 調節(jié)指標 ： 設定：輸入為 r(t)=10+5t 在保證靜態(tài)指標（ ess≤ ） 的前提下， 要求動態(tài)期望指標： cw 62,? 79186。需要對系統(tǒng)進行調節(jié)。 因此，求得系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數如下所示： )(0sG = ikkkma 1?/[ mTs2 +(1+ mta kkk )s ] (112) 根據開環(huán)傳遞函數與閉環(huán)傳遞函數的關系，可以通過開環(huán)傳遞函數求得閉環(huán)傳遞函數。根據計算和簡化可得到系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數。因此，可以繪制出氣信號流圖如下圖 18所示： 1? ?k u ak au )1( ?sTs kmm m? i1 2? skt? 1 圖 18位置隨動系統(tǒng)的信號流圖 （ 1） 電橋 )(1sG =)()(ssu???= ?k ① ?k ak )1( ?sTs kmm 1/i skt １０ （ 2） 放大器 )(2sG =)( )(susua= ak ② （ 3） 測速機 )(3sG =)()(ssumt?= tk s ③ （ 4） 電機 )(3sG =)( )(su sam?=)1( ?sTs kmm ④ 其中 ?CCfRJRTmmamam ?? 是電 動機機電時間常數 。 （ 3） 衡量一個系統(tǒng)是否完成以上兩點，把要求劃為三大性能指標來評價： 穩(wěn)、快、準。 由此可得到系統(tǒng)方框圖如下圖 16 所示： m? 2? 圖 16 減速器 1/i skt )1( ?sTs Kmm ９ 設計基本要求 (1）要求輸出等于給定輸入所要求的期望輸出值。則其傳遞函數如下式所示
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