张刚自控课程设计.docVIP

自动控制原理课程设计 倒立摆系统的控制器设计 学生姓名：张刚 指导教师：黄建明 班 级：2011级 02 班 重庆大学自动化学院 二O一三年十二月课程设计指导教师评定成绩表 项目 分值 优秀 (100x≥90) 良好 (90x≥80) 中等 (80x≥70) 及格 (70x≥60) 不及格(x60) 评分 参考标准 参考标准 参考标准 参考标准 参考标准 学习态度 15 学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作 学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务 学习态度尚好，遵守组织纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作 学习态度尚可，能遵守组织纪律，能按期完成任务 学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度 技术水平与实际能力 25 设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信 设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献引用、调查调研比较合理、可信 设计合理，理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能力，主要文献引用、调查调研比较可信 设计基本合理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错 设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题 创新 10 有重大改进或独特见解，有一定实用价值 有较大改进或新颖的见解，实用性尚可 有一定改进或新的见解 有一定见解 观念陈旧 论文(计算书、图纸)撰写质量 50 结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准确，文字流畅，完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰 结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸工整、清晰 结构合理，层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比较工整、清晰 结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；图纸比较工整 内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰 指导教师评定成绩： 指导教师签名： 年 月 日 重庆大学本科学生课程设计任务书 课程设计题目 倒立摆系统的控制器设计 学院 自动化学院 专业 自动化 年级 2011级 已知参数和设计要求： M：小车质量 1.096kg m：摆杆质量 0.109kg b：小车摩擦系数 0.1N/sec l：摆杆转动轴心到杆质心的长度 0.25m I：摆杆惯量 0.0034kgm2 利用根轨迹法设计控制器,使得校正后系统的性能指标满足: 调整时间 最大超调量 利用频率特性法设计控制器，使得校正后系统的性能指标满足： (1)系统的静态位置误差常数为10； (2)相位裕量为 50(； (3)增益裕量等于或大于10 分贝。 设计或调整PID控制器参数，使得校正后系统的性能指标满足： 调整时间 最大超调量 学生应完成的工作： 1、利用设计指示书中推导的模型及任务书中的实际参数，建立小车倒立摆的实际数学模型。 2、进行开环系统的时域分析。 3、利用根轨迹法设计控制器，进行闭环系统的仿真分析。 4、利用频域法设计控制器，进行闭环系统的仿真分析。 5、设计PID控制器，进行闭环系统的仿真分析。 6、所设计的控制器在倒立摆系统上的实时控制实验。 7、完成课程设计报告。 参考资料： 1、固高科技有限公司.直线倒立摆安装与使用手册R1.0，2005 2、固高科技有限公司. 倒立摆与自动控制原理实验，2005 3、固高科技有限公司. 固高MATLAB实时控制软件用户手册，2005 4、Matlab/Simulink相关资料 5、涂植英，陈今润. 自动控制原理. 重庆：重庆大学出版社，2005 6、胡寿松. 自动控制原理. 北京：科学出版社，2001 7、Katsuhiko Ogata.现代控制工程. 北京：电子工业出版社，2003 课程设计的工作计划： 1、布置课程设计任务；参考相关资料，消化课程设计内容，进行初步设计（3天）； 2、按课程设计的要求进行详细设计（4天））） 任务下达日期 2013 年 12 月 16日 完成日期 2013 年 12 月 31 日 指导教师 （签名） 学 生 （签名） 引言 概述 　　倒立摆控制系统是一个复杂的、不稳定的、非线性系统，是进行控制理论教学及