機(jī)器人抓取裝置位置控制系統(tǒng)校正裝置設(shè)計(jì)

1、2自控原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)題目:機(jī)器人抓取裝置位置控制系統(tǒng)校正裝置設(shè)計(jì)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)姓名:職稱:學(xué)號(hào):指導(dǎo)老師:鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院2011年12月初始條件：一個(gè)機(jī)器人抓取裝置的位置控制系統(tǒng)為一單位負(fù)反饋控制系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為G。s=3，設(shè)計(jì)一個(gè)滯后校正裝置，使系統(tǒng)的相s(s+1(0.5S+1)角裕度口寸-45。設(shè)計(jì)內(nèi)容：1 先手繪系統(tǒng)校正前的bode圖，然后再用MATLAB做出校正前系統(tǒng)的bode圖，根據(jù)MATLAB做出的bode圖求出系統(tǒng)的相角裕量。2 .求出校正裝置的傳遞函數(shù)3 .用MATLAB做出校正后的系統(tǒng)的bode圖，并求出系統(tǒng)的相角裕量。

2、4 在matlab下，用simulink進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，在計(jì)算機(jī)上對(duì)人工設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真調(diào)試，確使?jié)M足技術(shù)要求。5 對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及校正后的性能說(shuō)明6.心得體會(huì)。11自控原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明1頻率法的串聯(lián)滯后校正特性及方法1.1 特性：當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是滿足要求的，為改善穩(wěn)態(tài)性能，而又不影響其動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)，可采用此方法。具體就是增加一對(duì)靠的很近并且靠近坐標(biāo)原點(diǎn)的零、極點(diǎn)，使系統(tǒng)的開環(huán)放大倍數(shù)提高倍而不影響開環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性的中、高頻段特性。1.2 該方法的步驟主要有：1繪制出未校正系統(tǒng)的bode圖，求出相角裕量，幅值裕量久go2在bode圖上求出未校正系統(tǒng)的相角裕量二期望處的頻率2作為校正后系統(tǒng)的剪

3、切頻率，；用來(lái)補(bǔ)償滯后校正網(wǎng)絡(luò)，2處的相角滯后，通常?。?5?15。3令未校正系統(tǒng)在人2的幅值為20lgi,由此確定滯后網(wǎng)絡(luò)的值。4為保證滯后校正網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)在處的相頻特性基本不受影響，可按，二二？上求得第二個(gè)轉(zhuǎn)折頻率。T2105校正裝置的傳遞函數(shù)為Gcs=-S4肖IJs+16畫出校正后系統(tǒng)的bode圖，并校驗(yàn)性能指標(biāo)2確定未校正前系統(tǒng)的相角裕度2.1 先繪制系統(tǒng)的bode圖如下:2.2 再用MATLAB程序繪制校正前系統(tǒng)的bode圖，并由MATLAB計(jì)算系統(tǒng)校正前的相角裕度，程序如下。num二0,3;den二conv(1,0,conv(1,1,0.5,1);bode=(num,den)由MAT

4、LAB繪制出的系統(tǒng)校正前的bode圖如圖1所示Rb tdit Fiaw jriiNi Too lx DwAclap詡 ndar H? Ip0口b靛殳吧每硬口 ED圖1.校正前系統(tǒng)的bode圖由圖可知：c=1.41rad/s根據(jù)公式：、c二-90-arctanc-arctan0.5%=180l A4H-!?4 ih-i丁市曲 FoilRiexb|imrfW5圖3校正前的simulink仿真圖圖4校正后的simulink仿真圖由以上兩圖比較可知，未校正前，系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，校正后，系統(tǒng)保持穩(wěn)定，且在誤差允許的范圍內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。5 .對(duì)系統(tǒng)的性能的分析說(shuō)明通過(guò)未校正前和校正后的bode圖，我們

5、可以看出，在系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高的同時(shí)，相角裕度也得到了應(yīng)有的提高、由原來(lái)的0.16提高到45.36總體來(lái)說(shuō)，在確保系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下、系統(tǒng)的總體性能得到了提高。6 .心得體會(huì)通過(guò)這次對(duì)控制系統(tǒng)的滯后校正的設(shè)計(jì)與分析，讓我對(duì)串聯(lián)滯后校正環(huán)節(jié)有了更清晰的認(rèn)識(shí)，加深了對(duì)課本知識(shí)的進(jìn)一步理解，也讓我更進(jìn)一步熟悉了相關(guān)的MATLAB軟件的基本編程方法和使用方法。在這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，從整體思路的構(gòu)建到具體每一步的實(shí)現(xiàn)，過(guò)程并不是一帆風(fēng)順的，通過(guò)復(fù)習(xí)課本知識(shí)以及查閱有關(guān)資料確定了整體思路，通過(guò)自己在稿紙上演算確定校正網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，然后運(yùn)用MATLAB軟件編程驗(yàn)證，作圖。在word編輯以及MATLAB軟件遇到了一系列問(wèn)題，通過(guò)上網(wǎng)查詢或者請(qǐng)教同學(xué)都得到了解決，因而設(shè)計(jì)的過(guò)程中也提高了我的軟件使用能力體會(huì)到了學(xué)習(xí)自動(dòng)控制原理，不僅要掌握書本上的內(nèi)容，還要靈