最新自動控制原理課程設(shè)計火炮跟蹤隨動控制系統(tǒng)精品-文庫吧資料
2025-06-30 02:07本頁面
【正文】 校正系統(tǒng)的于＝，因此，得到的校正裝置的函數(shù)為此時，校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為將，的對數(shù)幅頻特性畫在一張圖上，得到校正的三條幅頻特性曲線。性能指標要求為：（1）調(diào)節(jié)時間：ts≤；（2）超調(diào)量： σ%≤30%；（3）速度穩(wěn)態(tài)誤差：系統(tǒng)的校正：（1） K＝＝100，畫出待校正系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性，得到＝。247。此時系統(tǒng)的幅頻及相頻特性如圖33所示。從上述分析中可以看出，的穩(wěn)定范圍為[0,4160], 當＝500時，不能滿足系統(tǒng)的性能指標要求，因此需要加入校正環(huán)節(jié)，改善性能。den=[1 26 160 0]。(6) 當4160時，系統(tǒng)振蕩發(fā)散。(4) 當，系統(tǒng)處于欠阻尼情況，振蕩且穩(wěn)定。(2) 當，系統(tǒng)處于過阻尼情況，無超調(diào)，穩(wěn)定。den=[1 26 160 0]。 現(xiàn)在取，此時＝160，＝，進行模擬。由于該系數(shù)只影響兩根的距離，兩根之和始終保持不變，選擇合適的根位置，可以得到良好的動態(tài)性能。代入相關(guān)的參數(shù)值,得到代數(shù)式: 系統(tǒng)無測速反饋當測速反饋為零時,即=0,此時系統(tǒng)的開環(huán)傳函變?yōu)榱?可以得到開環(huán)根軌跡傳遞函數(shù)為此時系統(tǒng)包含三個特征根，系統(tǒng)的第二個特征根過于靠近虛軸，當改變開環(huán)傳函放大倍數(shù)時，容易引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。（6）有關(guān)電阻電容的選擇 ,并且穩(wěn)定性好,溫漂小。（4） 直流電動機的選擇 直流伺服電動機選擇合適的額定電壓U=220V,充分考慮帶負載能力,選擇電動機,使得=1, =10。運放I的參數(shù)用于調(diào)節(jié)開環(huán)放大倍數(shù),運放II的K設(shè)定為1,時間常數(shù)T=RC=。=30V/360度=（2） 運算放大器的選擇 運算放大器的放大倍數(shù)需配合電位器的輸入的極值,避免非線性失真,導(dǎo)致跟蹤不準確。 元部件的選擇（1）電位器的選擇 需要選擇一對電位器,一個作為輸入,一個作為反饋,由于火炮的轉(zhuǎn)動方位要求全面,因此,電位器的最大偏轉(zhuǎn)角度應(yīng)接近于180度,才能有廣闊的視野。性能指標確定如下：（1）調(diào)節(jié)時間：ts≤；（2）超調(diào)量： σ%≤30%；（3）速度穩(wěn)態(tài)誤差：二 控制系統(tǒng)的方案和主要元部件的選擇 系統(tǒng)的方案 火炮系統(tǒng)的工作過程進行分析,建立數(shù)學(xué)模型,得到理論的傳遞函數(shù)。 性能指標的確定火炮系統(tǒng)應(yīng)具有良好的快速性及穩(wěn)定性。這樣就可實現(xiàn)火炮的自動跟蹤。電機將帶動火炮轉(zhuǎn)過10度，與電機軸相固聯(lián)的接收機轉(zhuǎn)子也轉(zhuǎn)過10度，使角差再次等于零，則u=ua=0，則火返航炮停止轉(zhuǎn)動。此平衡狀態(tài)下對應(yīng)的偏差等于零。圖110 直流測速電機從上圖中得到 s U 圖111 測速電機的結(jié)構(gòu)圖將以上基本元件按順序依次組裝連接,可以得到這個系統(tǒng)的連接實物原理圖112圖112 系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)的方框結(jié)構(gòu)圖及開環(huán)傳遞函數(shù) 系統(tǒng)方框圖由上一節(jié)得到的原理圖可以轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)方框圖,如圖113圖113 系統(tǒng)方框圖 系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)從系統(tǒng)方框圖可以看出,本系統(tǒng)為閉環(huán)雙反饋系統(tǒng),其中內(nèi)反饋為測速負反饋,外反饋為單位負反饋。 圖18 電樞電壓控制的直流電動機電樞電壓控制的直流電動機微分方程式式中系數(shù)均為折算到電動機軸上的等效值,?？紤]一般電機補償是良好的，在反應(yīng)速度不是很快的場合，可以不計電樞反應(yīng)、渦流效應(yīng)和磁滯影響；當If為常值時，磁場不變，并認為電機繞組溫度在瞬變過程中是不變的。設(shè)它的控制輸入為電樞電壓ua ，它的輸出軸角位移q(用在位置隨動系統(tǒng)時)或角速度w (用在轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)時)為輸出，負載轉(zhuǎn)矩ML變化為主要擾動。忽略晶閘管控制電路的時間滯后,其輸入輸出的方程為式中為比例系數(shù)。圖15 運放II由圖可以得出輸出與輸入之間的關(guān)系為其中為通帶放大倍數(shù),T=RC為時間常數(shù)。圖13 運放由圖可以得出輸出電壓為 其中為運放的放大倍數(shù), 。K當雷達檢測到外界目標的坐標位置時,把位置信號轉(zhuǎn)換成電壓信號,再輸入到給定電位器中,就實現(xiàn)了信號的變換功能。本系統(tǒng)中,采用了一對電位
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