位置随动系统的超前校正设计.docx
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1、课程设计课程设计任务书题目:位置Bfi动系统的超前校正设计初始条件:图示为位置1.动系统,测速发电机TG及伺服电机SM共轴,右边的电位器及负载共轴。放大器增益为Ka=40,电桥增益K,=5,测速电机增益=0.25,Ra=,1.a=12mH.J=0.006kg.mi,C.=Cm=O.3N.m/A,f=0.2N.ms,i=10.其中,J为折算到电机轴上的转动惯量,r为折算到电机轴上的粘性摩擦系数,/为减速比。要求完成的主要任务:(包括课程设计工作就及其技术要求,以及说明行撰写等详细要求)(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
2、幅值裕度,并设计超前校正装置,使得系统的相角裕度增加12度:(3)用MatIab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分,并说明缘由:4)对上述任务写出完整的课程设计说明书,说明书中必需写清晰分析计算的过程,并包含Mat1.ab源程序或SimU1.ink仿真模型,说明书的格式依据教务处标准书写。时间支配:任务时间(天指导老师下达任务书,审翘、杳阅相关资料2分析、计算2编写程序1撰写报告2论文答辩1指导老师签名:系主任(或责任老师)签名:年月日年月日书目摘要I1位置随动系统11.1 位置随动系统原理11.2 部分元件分析21.2. I自整角机21.2.2功率放大器21.2.3两相
3、伺服电动机31.2.4直流测速电动机31.2.5减速器41.3各部分元件传递函数41.4位置随动系统的结构框图51.5位置随动系统的信号流图51. 6对系统进行Ma1.Iab仿真52加入校正装置后的系统分析821超前校正的原理82. 2超前校正的特性82.3计算超前网络的传递函数92.4对校正后的系统进行VatIab仿真102.5系统校正前后的比较113用Mat1.ab对校正前后的系统进行时域分析123.1对校正前后系统的单位阶跃响应进行仿真123.2缘由分析错误!未定义书筌.4总结体会未定义书筌.参考文献13本科生课程设计成果评定表14摘要随动系统是指系统的输出以肯定的粕度和速度跟踪输入的自
4、动限制系统,并且输入技是随机的,不行预知的。限制技术的发展,使随动系统得到了广泛的应用。位四随动系统是反馈限制系统,是闭环限制,调速系统的给定量是恒值,希望输出量能稳定,因此系统的抗干扰实力往往显得非常至要。而位置随动系统中的位置指令是常常变更的,要求输出量精确跟随给定量的变更,输出响应的快速性、故捷性和精确性成了位置随动系统的主要特征。简言之,调速系统的动态指标以抗干扰性能为主,随动系统的动态指标以跟随性能为主。在本次课程设计中,首先依据各个部件的物理化学特性求得其传递函数,然后得到系统的结构框图。依据结构框图画出对应的信号流图,从而得到系统的闭环传递函数。利用MAT1.AB对系统进行领域的
5、分析,为了满意相向裕度增加12度的要求,设计超前校正系统,得到校正后的系统的传递函数。利用MAT1.AB对校正前后的传递函数进行时域的分析,并比较它们的不同。关键词:位箔随动系统超前校正MAT1.AB频域分析位置随动系统的超前校正1位置随动系统1.1 位置随动系统原理随动限制系统又名伺服限制系统。其参考输入是变更规律未知的随意时间函数。随动限制系统的任务是使被控量按同样规律变更并及输入信号的误差保持在规定范围内。这种系统在军事上应用最为普遍,导师放射架限制系统,南达天线限制系统等,其特点是输入为未知。何服骈动系统(ServoSystem)简称何服系统,是一种以机械位置或用度作为限制对象的自动限
6、制系统,例如数控机床等。运用在何服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位精确、转动惯量较大等特点,这类专用的电机称为伺服电机。当然,其基本工作原理和一般的交直流电机没有什么不同。该类电机的专用聊动单元称为何服聊动单元,有时简称为伺服,一般其内部包括电流、速度和/或位置闭环。如图IT为位置随动系统的原理图。图IT位置随动系统原理图如图1所示,用一对电位器作为位置检测元件,并形成比较电路。两个电位器分别将系统的输入和输出位置信号转换成于志成比例的电压信号,并做出比较。当发送电位器的转角和接受电位器的转角相等时,对应的电压亦相等。因而电动机处于静止状态。假设是发送电位器的转角按逆时针方向增加一个角
7、度,而接受电位器没有同时旋转这样一个角度,则两者之间将产生角度偏差。相应地,产生个偏差电压,经放大器放大后得到u,供应直流电动机,使其带动负载和接受电位器的动笔起旋转,直到两个角度相等为止,即完成反馈。1.2 部分元件分析1.2.1 自整角机自整加机是利用自推步特性将转角变为沟通电压或由沟通电压变为转角的感应式微型电机,在伺服系统中被用作测量角度的位移传感器。自整角机还可用以实现角度信号的远距离传输、变换、接收和指示。两台或多台电机通过电路的联系,使机械上互不相连的两根或多根转轴自动地保持相同的转向变更,或同步旋转。电机的这种性能称为自整步特性。在伺服系统中,产生信号一方所用的自整角机称为发送
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- 关 键 词:
- 位置 系统 超前 校正 设计
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