阀控缸系统在有超调前提下快速性研究word报告.docx

控制工程基础 三级项目报告书 课 题：阀控缸系统在有超调前提下快速性研究 班 级：13级机电控制2班 成 员：林银福、谷岩帅、赵鑫、柴英杰 指导老师：孔祥东、艾超 目录 1.项目背景 2.项目意义 3.研究目的 4.实验仪器 5.实验部分 6. Amesim仿真 7.数据处理及分析 8.心得体会 9.组内互评分 10. 参考文献 项目背景 当今社会，随着工业的不断发展，液压系统的应用与研究越来越显得尤为重要，是生产控制领域的关键所在。正是液压控制系统的不断深入研究，推动了当今的工业领域的不断发展，可以说，我们今后的发展更是离不开液压控制系统的研究。 例如在许多挖掘机上，利用液压系统提升和降下动臂，移动铲斗，以及机器上部结构的回转动作的完成。 随着控制工程基础这门课程的深入讲解，学生们对这门课产生了浓厚的兴趣，也对这门课有了自己的看法，为了让同学们更加深入的学习掌握这门课，我们开设了控制工程基础的三级项目。通过三级项目的开展，学生们彼此之间通过合作得到结论，以此验证书上的结论，提高了同学们的动手操作能力，为日后的发展有很大的帮助。 项目意义 通过本次三级项目的研究，使学生深入掌握控制系统准确性的相关知识；在搭接系统线路的过程中，提高同学们的动手实践能力，使学生们对各种液压元件有了初步的了解。小组内成员的相互配合，完成实验的过程，促进同学之间的友谊，并提高同学之间配合的默契程度。 三、研究目的 采用Amesim软件仿真分析手段与力士乐实验平台实验手段，通过本课题的完成，对控制系统的快速性进行更为深入的学习，重点掌握以下知识点： 1) 系统仿真模型建立方法 2) 实验平台搭建 3) 控制系统在有超调的前提下的快速性影响因素 4) 控制系统提高快速性方法 四、理论分析 对于二阶系统，当阻尼比ζ大于0小于1时，给定单位阶跃信号后，系统的响应会出现超调，即系统的响应会在1上下波动。系统的瞬态响应指标有上升时间tr、峰值时间tp、调整时间ts、超调量Mp。其中和快速性有关的是上升时间tr、峰值时间tp、调整时间ts。 当无阻尼自然频率不变时，阻尼比越小时，上升时间tr、峰值时间tp、调整时间ts均变小，即系统的快速性增加。 在串联校正时，PI控制器相当于在系统中增加了一个位于原点的开环极点，同时也增加了一个位于s左半平面的开环零点。位于原点的极点可以提高系统的型别，以消除或减小系统的稳态误差，改善系统的稳态性能；而增加的带负实部的零点则用来减小系统的阻尼比，缓和PI控制器极点对系统稳定性及动态性能产生的不利影响，同时增加了系统的快速性。 五、实验部分 本次实验的实验台的控制采集系统使用的是NI系统，编程软件为Labview，搭接平台是力士乐的工作台。我们首先按照原理图完成液压元件的搭接，再利用Labview编程，然后将控制器和工作台连接，给定单位阶跃信号后，设置不同的偏移量，通过调定PI控制器的各个参数，主要是比例系数，使系统处于具有超调量的情况下，观察不同参数对系统快速性的影响。调整使系统达到所需，并将有关数据进行记录和采集。 1、项目原理图 2、Labview程序图 2、Labview软件编写的程序 3、输出结果 4、结果分析 （1）经过比较，我们发现KP越大，曲线上升越快，即系统快速性越好，这与理论分析完全一致。 （2）我们得出结论KI影响系统的稳定性，KI越大稳定性越好，但系统的快速性越差。 六、Amesim仿真 1、构建模型 2、仿真曲线 结果分析： 当偏移量一定时，Kp越大，响应曲线上升越快，即系统快速性越好。而偏移量对系统的快速性没有影响。 七、数据处理及分析 利用MATLAB对实验得到的数据进行处理，并得出上升时间tr的值。 结果分析： 当偏移量一定时，Kp越大，响应曲线上升越快，即系统快速性越好。而偏移量变化对系统的快速性没有影响。 八、心得体会 通过此三级项目，我们把控制工程基础课程中学到的基础理论知识用于分析和解决项目中出现和处在的问题，在项目分析中理解了如何将所学理论知识应用于解决实际问题的方法和思路；通过基于团队的学生分工协作，在充分分析讨论的基础上，我们找到解决问题的方案。团队合作能力等方面得到锻炼和提高；而且在解决问题过程中我们锻炼了查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究能力；掌握Labview软件和Amesim软件。下一步我们会对系统快速性进行更全面的评价和研究。在以后的学习过程中，积极思考、主动学习，提高综合运用本门课程理论知识，并为后续其他专业课程的学习打下基础。 九、组内互评分 林银福：3 谷岩帅：3 赵鑫： 3.5 柴英杰：2.5 十、参考文献 [1] 孔祥东??控制工程基础??机械工业出版社??2008-1[2]