位置随动系统滞后超前设计.pdf

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: 位置随动系统的滞后-超前校正设计 初始条件： 图示为一位置随动系 ，测速发电机TG与伺服电机SM共轴，右边的电位器与负载共 轴。放大器增益为Ka=40，电桥增益K 5 ,测速电机增益k 2t ，Ra=6Ω，La=12mH， 2 J=0.0065kg.m,C=Cm=0.35Nm/A,f=0.2Nms,i=0.1。其中，J为折算到电机轴上的转动 e 惯量，f为折算到电机轴上的粘性摩擦系数，i为减速比。 要求完成的主要任务: （1） 求出系统各部分传递函数，画出系统结构图、信号流图，并求出闭环传递函数； （2） 求出系统的截止频率、相角裕度和幅值裕度，并设计滞后超前校正装置，使得 系统的相角裕度增加10度； （3） 用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析，比较其时域响应曲线有何区别， 并说明原因； （4） 对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析计算的过 程，并包含Matlab源程序或Simulink仿真模型，说明书的格式按照教务处标 准书 时间安排： 任务 时间（天） 指导老师下达任务书，审题、查阅相关资料 2 分析、计算 2 编写程序 1 撰写报告 2 论文答辩 1 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日 目录 1位置随动系统结构及原理分析1 1.1位置随动系统原理框图1 1.2工作原理1 2随动系统各环节的结构、功能、性能特性分析2 2.1 自整角机2 2.2功率放大器3 2.3控制器直流电动机3 2.4反馈环节直流测速发电机4 2.5减速环节5 3系统各环节传递函数6 4系统结构图、信号流图和传递函数6 5校正前系统仿真8 6系统滞后超前校正网络设计9 6.1滞后超前校正原理9 6.2滞后-超前校正传递函数9 6.3滞后-超前校正系统参数设计10 6.4校正后系统仿真及验证12 6.5在频域内校正前后系统性能分析比较14 6.6时域内校正前后系统性能分析比较14 心得体会19 参考文献20 位置随动系统的滞后-超前校正设计 1位置随动系统结构及原理分析 1.1位置随动系统原理框图 位置随动系统一般由测量元件、放大元件、伺服电动机、测速发电机、齿轮以及绳轮 等基本环节组成一个反馈控制系统，如图1所示 图1 位