自动控制原理课程设计.docVIP

指导教师评定成绩： 审定成绩： 自动控制原理 课程设计任务书 设计题目：转子绕线机控制系统的校正设计仿真 学 院 自动化 专 业 电气工程与自动化 姓 名 周密 学 号 2012212660 指 导 教 师 李鹏华 2014年 11 月 4 日 PAGE PAGE 1 目录 TOC \o 1-3 \h \u 10519 1、设计题目 2 25864 1.1课程设计应达到的目的 2 23067 1.2课程设计题目及要求 2 32285 1.3课程设计任务 3 20115 2、设计报告正文 4 5421 2.1 设计步骤 4 4385 2.1.1 工作原理及总体设计 4 1775 2.1.2 开环系统 4 7602 2.1.3 各环节的放大级数及其时间常数 6 4433 2.1.4 系统扰动分析 7 28013 2.1.5 比较开环时和闭环时的动态响应。 9 22559 2.1.6 采用某种校正方式实现系统的稳定控制 12 28453 2.1.7 建议和意见 18 26677 3、设计总结? 20 14416 4、参考文献 21 29966 5、附录 22 1、设计题目 题目：转子绕线机控制系统的校正设计仿真 1.1课程设计应达到的目的 1、通过控制系统闭环仿真熟悉课程设计的基本流程； 2、掌握控制系统的数学建模； 3、掌握控制系统性能的根轨迹分析或时域特性分析； 4、掌握频率法校正或根轨迹法校正； 5、能够根据性能指标，设计控制系统，并完成相应实验验证系统的设计和实验操作； 6、学会用MATLAB进行基本仿真。 1.2课程设计题目及要求 （一）设计题目 转子绕线机控制系统的开环传递函数: 要求达到性能指标：系统的静态速度误差系数，。 （二）设计要求 1．分析系统的工作原理，进行系统总体设计。 2．构成开环系统，并分析器动态响应。 3．测出各环节的放大倍数及其时间常数。 4．对系统进行扰动分析。 5．比较开环时和闭环时的动态响应。 6. 采用某种校正方式实现系统的稳定控制。 7．对本课程设计提出新设想和新建议。 1.3课程设计任务 （1）复习有关教材、到图书馆查找有关资料，了解控制对象的工作原理。? （2）总体方案的构思? 根据设计的要求和条件进行认真分析与研究，找出关键问题。广开思路，利用已有的各种理论知识，提出尽可能多的方案，作出合理的选择。画出其原理框图。? （3）总体方案的确定? 可从频域法、跟轨迹法分析系统，并确定采用何种控制策略，调整控制参数。 （4）系统实现 用MATLAB进行仿真，实现开环控制，记录实验数据。引入闭环控制，将设计好的控制策略实现其中，根据实际响应效果调整参数直至最优，并记录数据。 2、设计报告正文 2.1 设计步骤 2.1.1 工作原理及总体设计（刘有为、白松其） 转子绕线机控制系统 图1 转子绕线机控制系统 总体设计框图为： 2.1.2 开环系统（李盼盼） 定义：开环控制系统适用于简单的系统，它没有反馈环节，响应时间较长，成本较低。 开环系统结构框图: R(s) K1 1/s(s+5)(s+10) C(s) 2）动态响应分析： 传递函数化简成标准形式为：； 由计算得：k=750； 所以开环传递函数为：。 Matlab代码： clear,clcnum?=?15;den?=?conv([0.2,1,0],[0.1,1]);sys?=?tf(num,den)figure(1);step(sys)figure(2);impulse(sys) 图2：原系统脉冲响应图 由图可知，开环系统没有调节时间，超调量和峰值时间。 2.1.3 各环节的放大级数及其时间常数（吴杰、庄元） 系统的静态速度误差系数K≥15s K==≥15 k≥750 求闭环传递函数得 === 由劳斯判据得 设 1 50 15 k 0 k 0 0 k750 又k≥750 k=750 G(s)== = 各环节放大倍数为： 求时间常数 =1 解得 时间常数 2.1.4 系统扰动分析（