【論文資料】位置隨動控制系統(tǒng)的校正設(shè)計（word）可編輯

1、第一章 位置隨動控制系統(tǒng)與系統(tǒng)校正簡述1.1 位置（隨動系統(tǒng)）伺服控制系統(tǒng)簡述 位置隨動系統(tǒng)又稱伺服系統(tǒng)，主要用于解決位置跟隨的控制問題，其根本任務(wù)就是通過執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)被控量(輸出位置)對給定量(指令位置)的及時和準(zhǔn)確跟蹤，并要具有足夠的控制精度位置伺服系統(tǒng)應(yīng)用很廣，例如數(shù)控機床中的餓兩個進(jìn)給軸(y軸和z軸)的驅(qū)動，機器人的 關(guān)節(jié)驅(qū)動；x-y記錄儀中筆的平面位置控制；攝、錄像機的磁鼓驅(qū)動系統(tǒng)；至于低速控制或?qū)?瞬時轉(zhuǎn)速有要求時，也必須采用位置伺服控制，顯然，步進(jìn)電動機跟適合應(yīng)用于位置控制，但是在高頻響。高精度和低噪聲三方面，直流電動機更具有明顯的優(yōu)越性，并且在位置伺服系統(tǒng)中，對驅(qū)動電動機最主要

2、的要求，是良好的調(diào)速性能和起、制動性能，直流電動機容易滿足這一要求，能方便地、經(jīng)濟地在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速，所以在工業(yè)自動化裝置中，直流位置伺服系統(tǒng)占相當(dāng)?shù)奈恢谩?.2線性系統(tǒng)的校正設(shè)計所謂控制系統(tǒng)的校正或綜合是在已選定系統(tǒng)不可變部分的基礎(chǔ)上，加入一些裝置（稱校正裝置），使系統(tǒng)滿足要求的各項性能指標(biāo)。校正裝置可以串聯(lián)在前向通道之中，形成串聯(lián)校正，也可接在系統(tǒng)的局部反饋通道之中，形成并聯(lián)校正或反饋校正。第二章 位置隨動系統(tǒng)2.1位置隨動控制系統(tǒng)的電路圖圖 2-1 位置控制系統(tǒng)原理圖2.2位置隨動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖圖 2-2 位置控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.3位置隨動控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 2.4等效結(jié)構(gòu)圖與對應(yīng)的

3、傳遞函數(shù)圖 2-3 系統(tǒng)等效結(jié)構(gòu)圖開環(huán)傳遞函數(shù)：第三章 校正裝置設(shè)計由實際的測定得：=200 = =未校正系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)=3.1靜態(tài)誤差系數(shù)的確定 =s=200 取 =200 =未校正開環(huán)傳遞函數(shù)對數(shù)幅頻特性曲線為3.2期望對數(shù)幅頻特性 將時域指標(biāo)轉(zhuǎn)換為頻域指標(biāo)： 其中 =0.16+0.4（-1）0.2 取 =0.2 則 =1.1= =arcsin= =2+1.5(-1)+2.5(-1)=2.175 取 =2 =5為了使校正裝置簡單化，故在=5點做-20db/dec直線，取。中頻段寬度 h= 延長-20db/dec直線與高頻段相交，得交點頻率。底頻段：過作-40db/dec直線與底頻段相交，

4、得交點頻率。高頻段：在范圍內(nèi)，取l與一致。據(jù)此得出對數(shù)幅頻特性： 由此做出的波特圖，其對應(yīng)的曲線為l。g特性 g=為能使g特性簡單化，故可取 g=小閉環(huán)的穩(wěn)定性驗證 在處，g的相角裕度 所以小閉環(huán)穩(wěn)定。 小閉環(huán)在=5時的幅值： l可以看出滿足g1的要求。3.3 反饋系統(tǒng)校正裝置的傳遞函數(shù)g g=由此傳遞函數(shù)可以確定校正裝置屬于無源校正網(wǎng)絡(luò)其電路圖如下：傳遞函數(shù)： g t=（r）c t 對數(shù)幅頻漸進(jìn)特性曲線為：圖 3-1 對數(shù)幅頻特性曲線3.4驗算指標(biāo)由于滿足近似條件，可以直接使用期望特性驗算： k ，=53.4165 =74.97 k=2+1.5（m1）+2.5（m1）=2.064 t 有此可

5、確定 所確定的反饋系統(tǒng)滿足要求3.5位置隨動系統(tǒng)波特圖：圖 3-2 系統(tǒng)校正前后波特圖結(jié)論 校正系統(tǒng)設(shè)計的目的就是將夠成系統(tǒng)控制器的各元件與被控對象適當(dāng)結(jié)合起來，使之滿足表征控制精度，阻尼程度和響應(yīng)速度的性能指標(biāo)要求。本次設(shè)計中，當(dāng)被控對象給定后，按照被控對象的工作條件，被控信號應(yīng)具有的最大速度和加速度要求等，可以初步選定執(zhí)行元件的型式、特征和參數(shù)。然后根據(jù)測量精度、抗擾能力、被測信號的物理性質(zhì)、測量過程中的慣性及非線性度等因素，選擇合適的測量變送元件。如果通過調(diào)整放大器增益后仍然不能全面滿足設(shè)計要求的性能指標(biāo)，就需要在系統(tǒng)中增加一些參數(shù)及特性可按需要改變的校正，使系統(tǒng)性能全面滿足設(shè)計要求。體會通過本次設(shè)計，補充了實際學(xué)習(xí)中的實踐性的不足，將書本中的理論知識落實在實踐中。增強了實踐動手能力，通過對現(xiàn)實生活中各種實際控制系統(tǒng)的觀察、模擬分析來確定其工作原理，將所學(xué)的知識具體形象化。對所掌握的知識有進(jìn)一步的了解和掌握，通過不斷的實踐發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的不足，發(fā)現(xiàn)問題并能及時的解決問題這是我們學(xué)習(xí)的真正目的。在以后的學(xué)習(xí)生活中應(yīng)大膽的參與實踐活動，在實踐中去領(lǐng)悟所掌握的知識積累實踐經(jīng)驗，發(fā)展自我。參考文獻(xiàn)1李友善編著.自動控制原理.北京：國防工業(yè)出版社，19812梅曉榕主編.自動控制元件及線路.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20013 美katsuhiko ogata