北航现代机电控制作业直线运动单元速度控制系统.doc

北京航空航天大学 《现代机电控制工程》 PAGE \* MERGEFORMAT3 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc343464228 1 设计题目 PAGEREF _Toc343464228 \h 2 HYPERLINK \l _Toc343464229 2 设计目的 PAGEREF _Toc343464229 \h 2 HYPERLINK \l _Toc343464230 3 设计任务 PAGEREF _Toc343464230 \h 2 HYPERLINK \l _Toc343464231 4 设计步骤 PAGEREF _Toc343464231 \h 3 HYPERLINK \l _Toc343464232 5建立无负载的数学模型 PAGEREF _Toc343464232 \h 4 HYPERLINK \l _Toc343464233 5.1直流伺服环节建模 PAGEREF _Toc343464233 \h 4 HYPERLINK \l _Toc343464234 5.2直流伺服环节仿真分析 PAGEREF _Toc343464234 \h 6 HYPERLINK \l _Toc343464235 5.3整体系统开环数学模型 PAGEREF _Toc343464235 \h 8 HYPERLINK \l _Toc343464236 5.4整体系统开环数学模型仿真 PAGEREF _Toc343464236 \h 10 HYPERLINK \l _Toc343464237 5.5整体系统闭环数学模型 PAGEREF _Toc343464237 \h 11 HYPERLINK \l _Toc343464238 5.6整体系统闭环传递函数求解 PAGEREF _Toc343464238 \h 16 HYPERLINK \l _Toc343464239 6无负载系统模型的仿真分析 PAGEREF _Toc343464239 \h 17 HYPERLINK \l _Toc343464240 6.1时域分析 PAGEREF _Toc343464240 \h 17 HYPERLINK \l _Toc343464241 6.2频域分析 PAGEREF _Toc343464241 \h 18 HYPERLINK \l _Toc343464242 6.3系统结构参数对系统性能的影响 PAGEREF _Toc343464242 \h 20 HYPERLINK \l _Toc343464243 7有负载的系统建模与仿真分析 PAGEREF _Toc343464243 \h 25 HYPERLINK \l _Toc343464244 7.1系统建模 PAGEREF _Toc343464244 \h 25 HYPERLINK \l _Toc343464245 7.2仿真稳态分析 PAGEREF _Toc343464245 \h 25 HYPERLINK \l _Toc343464246 8 PID控制 PAGEREF _Toc343464246 \h 27 HYPERLINK \l _Toc343464247 8.1无负载系统的PID控制 PAGEREF _Toc343464247 \h 27 HYPERLINK \l _Toc343464248 8.2有负载系统的PID控制 PAGEREF _Toc343464248 \h 31 HYPERLINK \l _Toc343464249 8.3 PID参数对系统性能的影响 PAGEREF _Toc343464249 \h 32 HYPERLINK \l _Toc343464250 9总结 PAGEREF _Toc343464250 \h 33 HYPERLINK \l _Toc343464251 参考文献 PAGEREF _Toc343464251 \h 34 北京航空航天大学 《现代机电控制工程》 直线运动单元速度控制系统建模 仿真分析与PID校正 北京航空航天大学 机械工程及自动化学院 （北京 100191） 1 设计题目 直线运动单元速度控制系统建模、仿真分析与PID校正。 2 设计目的 掌握机电控制系统建模、仿真分析方法和技能； 学习使用MATLAB软件Simulink工具箱构建控制系统的数学模型，绘制时域、频域曲线； 学习PID校正方法。 3 设计任务 以指定滑块速度（单位：mm/s）为输入量