4球杆控制系统课程设计解答.pdfVIP

实用标准文档 指导教师评定成绩： 审定成绩： 重 庆 邮 电 大 学 自 动 化 学 院 自动控制原理课程设计报告 设计题目：球杆控制系统 单位（二级学院） ： 自 动 化 学 院 学 生 姓 名： *** 专 业： **** 班 级： **** 学 号： **** 指 导 教 师： **** 设计时间： 20** 年 *** 月 重庆邮电大学自动化学院制 文案大全 实用标准文档 一、 设计题目：球杆 控制系统 设计一位置控制系统，已知：横杆长 40CM ，横板上全程设滑线变阻器，横 板初始角度为 0，小球质量为 110g，半径 0.015m，d=0.03m，齿轮传动比为 10， 2 球的转动惯量为 0.00001kg.m.s 不计摩擦，球上有触点与变阻器及控制电路相连 形成反馈 , 设要求系统在单位阶跃信号下：调节时间小于 5 秒，超调量小于 20% ，求 出系统地传递函数并探讨采用 PID 校正和频率法校正的方法，并确定校正装置。 2 初始位置 x=0, 电机及减速器的转动惯量为 I=1kg.ms ，减速器传动比为 10，不计 所有摩擦和小球重量带来的阻力，输入设定电位器 RW 的灵敏度为：± 0. 5V/ ±CM。直流电机：励磁线圈电阻 Rf =20，电感 Lf 忽略，扭矩常数 Kt=1(N.M/A) 直流电机励磁电流和控制电压的关系为： u=R *i , f f 转矩为： T=Kt i f ， 工作原理为： 电机通过减速齿轮带动横杆转动，小球在重力作用下移动并停止在设定位置。 二、 设计报告正文 执行系统是一个典型的四连杆机构， 横杆由一根带刻度的不锈钢杆和一根直 线位移传感器组成， 可以绕其左边的支点旋转， 通过控制横杆的角度， 就可以控 制小球的在横杆上的位置。 执行系统采用直流伺服电机驱动， 通过控制电机轴的 转角，就可以实现对横杆角度的控制。 小球的位置通过直线位移传感器采集， 控 制器根据位置误差计算控制量， 控制电机轴的转角， 从而控制横杆的角度， 使小 球稳定到目标位置