自动控制原理课程设计1市公开课一等奖省赛课微课金奖PPT课件.pptx

自动控制原理课程设计第1页一引言意义：本课程设计是自动控制原理（线性连续系统）课程学习一个主要教学步骤；目标：经过该实践步骤，使同学们能在各项试验中提升自己分析问题和处理实际问题能力，对于巩固和应用所学知识，提升实践能力，把理论和实践很好结合起来有着主要意义。第2页二设计题目题目:直流电机PI控制器稳态误差分析初始条件：一直流电机控制系统方框图如图所表示，其中Y为电机转速，为电枢电压，W为负载转矩。令电枢电压由PI控制订律求取，PI表示式为：，其中e=r-y。第3页第4页要求完成主要任务:（包含课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等详细要求）写出以R为输入直流电机控制系统微分方程；使闭环系统特征方程根包含；计算在单位阶跃参考输入、单位斜坡参考输入、单位阶跃扰动输入、单位斜坡扰动输入时系统稳态误差；用Matlab证实你上述答案，并画出系统响应曲线；对上述任务写出完整课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析过程，附Matlab源程序或Simulink仿真模型。第5页1、时域校正法图2二阶闭环系统模拟电路图第6页1.1设单位反馈系统开环传递函数为：设计校正装置，使系统在阶跃输入下超调量；调整时间ts≤5S，而单位斜坡输入时稳态误差第7页1.2已知对象传递函数为：要求设计控制器，使系统性能指标满足：?第8页1.3已知某控制系统结构如图所表示，要求设计校正步骤Gc（S），使系统对于阶跃输入稳态误差为0，使系统校正后相角裕量:幅值裕量:第9页控制系统结构图+-第10页1.4设有单位反馈系统，含有以下开环传递函数：试确定校正步骤，使控制性能满足：开环放大系数K=10S-1，相角裕度，幅值裕度20lgKg=+10分贝；?第11页2.自动控制系统校正网络设计2.１目标：（1）用自控原理知识设计系统校正网络；（2）掌握自动控制系统校正装置参数调整方法；第12页4.系统联调4.1．加入校正步骤；4.2．测试系统性能。第13页四课程设计汇报格式：1．要求：独立完成课程设计汇报，不得雷同；?2．格式：使用课程设计专用封面和纸张撰写；第14页?3．课程设计汇报内容：（１）设计题目、设计指标要求；（２）设计原理及设计步骤：未校正系统各步骤传递函数测试方法，未校正系统框图及性能指标测试方法和相关数据、测试框图；整理并列表试验数据、曲线，校正网络设计原理及计算机仿真（附相关仿真图）、电模拟图；校正后系统计算机仿真结果（附相关仿真图）；校正后系统阶跃响应曲线及动态指标，静态误差。（３）课程设计主要仪器设备（注明、编号、型号、名称）；（4）课程设计过程中碰到问题及处理方法；（5）课程设计心得体会全方面总结课程设计中自己所做工作、心得体会，提出改进意见。第15页七．参考文件[1]涂植英，陈金润自动控制原理重庆：重庆大学出版社[2]章燕申控制系统设计与实践北京：清华大学出版社[3]胡寿松自动控制原理北京：国防工业出版社[4]黄忠霖控制系统MATLAB设计与仿真北京：国防工业出版社[5]魏克新MATALAB语言与自动控制系统设计北京：机械工业出版社第16页自动控制原理课程设计题目:直流电机PI控制器稳态误差分析初始条件：一直流电机控制系统方框图如图所表示，其中Y为电机转速，为电枢电压，W为负载转矩。令电枢电压由PI控制订律求取，PI表示式为：，其中e=r-y。1.1设单位反馈系统开环传递函数为：设计校正装置，使系统在阶跃输入下超调量；调整时间ts≤5S，而单位斜坡输入时稳态误差1.3已知某控制系统结构如图所表示，要求设计校正步骤Gc（S），使系统对于阶跃输入稳态误差为0，使系统校正后相角裕量:幅值裕量:1.4设有单位反馈系统，含有以下开环传递函数：试确定校正步骤，使控制性能满足：开环放大系数K=10S-1，相角裕度，幅值裕度20lgKg=+10分贝；??3．??课程设计汇报内容：（１）设计题目、设计指标要求；（２）设计原理及设计步骤：未校正系统各步骤传递函数测试方法，未校正系统框图及性能指标测试方法和相关数据、测试框图；整理并列表试验数据、曲线，校正网络设计原理及计算机仿真（附相关仿真图）、电模拟图；校正后系统计算机仿真结果（附相关仿真图）；校正后系统阶跃响应曲线及动态指标，静态误差。（３）??课程设计主要仪器设备（注明、编号、型号、名称）；（4）课程设计过程中碰到