自動控制原理課程設(shè)計1市公開課一等獎省賽課微課金獎?wù)n件

自動控制原理課程設(shè)計第1頁

一

引言意義：本課程設(shè)計是自動控制原理（線性連續(xù)系統(tǒng)）課程學習一個主要教學步驟；目標：經(jīng)過該實踐步驟，使同學們能在各項試驗中提升自己分析問題和處理實際問題能力，對于鞏固和應(yīng)用所學知識，提升實踐能力，把理論和實踐很好結(jié)合起來有著主要意義。第2頁二設(shè)計題目題目:直流電機PI控制器穩(wěn)態(tài)誤差分析

初始條件：

一直流電機控制系統(tǒng)方框圖如圖所表示，其中Y為電機轉(zhuǎn)速，為電樞電壓，W為負載轉(zhuǎn)矩。令電樞電壓由PI控制訂律求取，PI表示式為：，其中e=r-y。第3頁第4頁要求完成主要任務(wù):

（包含課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等詳細要求）寫出以R為輸入直流電機控制系統(tǒng)微分方程；使閉環(huán)系統(tǒng)特征方程根包含；計算在單位階躍參考輸入、單位斜坡參考輸入、單位階躍擾動輸入、單位斜坡擾動輸入時系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差；用Matlab證實你上述答案，并畫出系統(tǒng)響應(yīng)曲線；對上述任務(wù)寫出完整課程設(shè)計說明書，說明書中必須寫清楚分析過程，附Matlab源程序或Simulink仿真模型。第5頁1、時域校正法

圖2二階閉環(huán)系統(tǒng)模擬電路圖第6頁

1.1設(shè)單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為：設(shè)計校正裝置，使系統(tǒng)在階躍輸入下超調(diào)量；調(diào)整時間ts≤5S，而單位斜坡輸入時穩(wěn)態(tài)誤差第7頁1.2已知對象傳遞函數(shù)為：要求設(shè)計控制器，使系統(tǒng)性能指標滿足：

第8頁1.3已知某控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所表示，要求設(shè)計校正步驟Gc（S），使系統(tǒng)對于階躍輸入穩(wěn)態(tài)誤差為0，使系統(tǒng)校正后相角裕量:幅值裕量:第9頁+-控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

第10頁1.4設(shè)有單位反饋系統(tǒng)，含有以下開環(huán)傳遞函數(shù)：

試確定校正步驟，使控制性能滿足：開環(huán)放大系數(shù)K=10S-1，相角裕度，幅值裕度20lgKg=+10分貝；

第11頁2.自動控制系統(tǒng)校正網(wǎng)絡(luò)設(shè)計2.１

目標：（1）用自控原理知識設(shè)計系統(tǒng)校正網(wǎng)絡(luò)；（2）掌握自動控制系統(tǒng)校正裝置參數(shù)調(diào)整方法；第12頁4.系統(tǒng)聯(lián)調(diào)4.1．加入校正步驟；4.2．測試系統(tǒng)性能。第13頁四課程設(shè)計匯報格式：

1．要求：獨立完成課程設(shè)計匯報，不得雷同；

2．格式：使用課程設(shè)計專用封面和紙張撰寫；第14頁

3．

課程設(shè)計匯報內(nèi)容：（１）

設(shè)計題目、設(shè)計指標要求；（２）

設(shè)計原理及設(shè)計步驟：未校正系統(tǒng)各步驟傳遞函數(shù)測試方法，未校正系統(tǒng)框圖及性能指標測試方法和相關(guān)數(shù)據(jù)、測試框圖；整理并列表試驗數(shù)據(jù)、曲線，校正網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原理及計算機仿真（附相關(guān)仿真圖）、電模擬圖；校正后系統(tǒng)計算機仿真結(jié)果（附相關(guān)仿真圖）；校正后系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線及動態(tài)指標，靜態(tài)誤差。（３）

課程設(shè)計主要儀器設(shè)備（注明、編號、型號、名稱）；（4）課程設(shè)計過程中碰到問題及處理方法；（5）課程設(shè)計心得體會全方面總結(jié)課程設(shè)計中自己所做工作、心得體會，提出改進意見。

第15頁七．參考文件

[1]涂植英，陳金潤

自動控制原理

重慶：重慶大學出版社

[2]章燕申

控制系統(tǒng)設(shè)計與實踐

北京：清華大學出版社

[3]胡壽松自動控制原理北京：國防工業(yè)出版社[4]黃忠霖