小功率随动系统实验指示书.pdfVIP

小功率随动系统 实 验 指 示 书 赵世敏 孙政顺 编 清华大学自动化系 2007年 3月 目 录 1 随动系统简介1 1.1 随动系统的基本工作原理1 1.2 随动系统的基本组成 4 1.3 随动系统的性能指标 7 1.4 性能指标的表示方法 8 2 控制系统设计的一般方法 13 2.1 明确使用要求，拟定技术指标和设计任务书13 2.2 方案论证 13 2.3 静态计算及主要元部件参数的确定14 2.4 传递函数的推导和测试14 2.5 系统动态性能的分析和校正网络的设计14 2.6 控制系统的模拟实验 14 2.7 系统的制造、安装及调试14 3 随动系统实验装置的组成及其工作原理简介15 3.1 系统的结构及工作原理框图15 3.2 机械结构及参数 17 3.3 控制箱面板电路及工作原理19 4 小功率角度随动系统设计和实验研究任务书 23 4.1 任务要求 23 4.2 技术指标 23 4.3 实验研究设备 23 4.4 注意事项 23 5 实验研究的内容及方法24 5.1 系统各职能部件的传递函数测试24 5.2 闭环系统的性能试验研究32 6 实验报告要求37 7 附录：典型校正网络的传递函数及频率特性38 1 随动系统简介 1.1 随动系统的基本工作原理 随动系统区别于其它自动控制系统的主要指标是：系统的给定量（控 制作用信号）是时间的未知函数，其变化规律无法预先予以确定，而要求 系统的输岀量（被控制量）能够迅速、准确地复现给定量的变化。 随动系统又称为伺服系统，常用于实现位置跟踪。例如用于军事目的 的雷达天线跟踪目标的控制，自动火炮跟踪炮瞄雷达的控制。用于自动化 生产方面的仿型机床的控制、数控机床加工刀具的轨迹控制、轧钢机轧辊 的压力下控制等。随动系统无论在国防上，还是在自动化生产上，应用极 其广泛。 对实现上述位置跟踪系统的方法可以是连续控制，也可以是断续控制 和数字控制，前一种属于模拟量的自动调节系统，后两种是离散的自动调 节系统。长期以来，连续控制的随动系统是位置随动系统的主要形式，而 采用继电器控制的断续随动系统，由于控制精度差，应用受到很大限制。 随着计算机的发展，采用数字计算机的数字随动系统不但大大提高了控制 精度，而且随着采样频率的增加，足以保证系统的快速性，所以数字随动 系统有很大的发展前途。 下面以炮瞄雷达天线随动系统和火炮自动跟踪随动系统为例，具体介 绍一下随动系统的组成和工作原理。 例1 炮瞄雷达天线随动系统 炮瞄雷达天线随动系统的原理线路如图 1 所示，这个系统有两种工作 状态：一种是手动有哪些信誉好的足球投注网站状态，当雷达天线没有捕捉到飞机时，要由雷达手 操作手动控制摇柄运动，使天线随手动摇柄运动而运动。此时线路上的开 关可K打在“1”的位置上。第二种状态是自动跟踪状态。当天线捉到目标 后，把开关K立即合到“2”的位置上。系统依靠雷达接收工作在自动跟踪 状态，雷达天线自动跟踪飞机的运动。 1.1.1 炮瞄雷达天线随动系统的有哪些信誉好的足球投注网站工作状态 1