自控原理课程设计书PPT课件.ppt

自动控制原理课程设计 1 一引言 意义 本课程设计是自动控制原理 线性连续系统 课程学习的一个重要教学环节 设计内容 以一个 小功率直流随动系统 等为研究对象 要求学生综合应用控制原理课程所学的理论和已掌握的实验技能 按着给定的性能指标 独立地分析设计并通过实验研究 调试出一个符合性能指标的随动系统 目的 通过该实践环节 使同学们能在各项实验中提高自己的分析问题和解决实际问题的能力 对于巩固和应用所学知识 提高实践能力 把理论和实践很好的结合起来有着重要的意义 2 二设计题目 1 电模拟随动系统系统设计 3 仪器设备直流稳压电源示波器 万用表 4 1 1设单位反馈系统的开环传递函数为 设计校正装置 使系统在阶跃输入下的超调量 调节时间ts 5S 而单位斜坡输入时的稳态误差 5 1 2已知对象的传递函数为 要求设计控制器 使系统性能指标满足 6 1 3已知某控制系统结构如图所示 要求设计校正环节Gc S 使系统对于阶跃输入的稳态误差为0 使系统校正后的相角裕量 幅值裕量 7 控制系统结构图 8 1 4设有单位反馈系统 具有如下的开环传递函数 试确定校正环节 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 9 2 小功率直流随动系统设计 2 1仪器设备小功率直流随动系统示波器 万用表 10 2 2原理框图 11 2 3性能指标设计小功率直流随动系统 随动系统原理结构图如上图所示 要求在大惯性轮为负载时 其性能指标为 闭环系统的单位阶跃响应 20 s 60 12 3小功率直流调速系统设计 3 1仪器设备 直流电动机直流发电机 测量转速 直流稳压电源示波器 万用表 13 3 2原理框图 14 3 3设计要求控制性能 控制范围0 最大转速 Ts在开环的基础上减少70 5 15 4 温度控制系统设计 4 1仪器设备 电烤箱 温度传感器 热敏电阻 铂电阻Pt1000 直流稳压电源 可控硅单相交流调压模块 参见 示波器 万用表 16 4 2原理框图 17 4 3设计要求 测温电路 测量范围0 150 对应电压0 5V控制性能 控制范围40 100 Ts在开环的基础上减少50 10 18 三 设计的内容与步骤 1 系统特性测试 1 1目的 1 了解自动控制元部件参数的测试方法 建立系统的数学模型 2 记录未校正控制系统的阶跃响应曲线 确定原系统的动态性能指标 19 2 自动控制系统校正网络设计2 目的 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的调整方法 20 2 2校正网络电路板原理图设计 1 根据设计好的校正网络 采用有源网络设计校正网络电路板 可用LM324 LM358运放 2 确定校正网络电模拟参数 3 用PROTEL软件设计校正网络电路板的PCB图 2 3校正网络电路板制作 21 3校正环节的调试及参数测试 22 4 系统联调 4 1 加入校正环节 4 2 测试系统性能 23 四课程设计报告格式 1 要求 独立完成课程设计报告 不得雷同 2 格式 使用课程设计专用封面和纸张撰写 24 3 课程设计报告内容 设计题目 设计指标要求 设计原理及设计步骤 未校正系统各环节传递函数的测试方法 未校正系统的框图及性能指标的测试方法和有关数据 测试框图 整理并列表实验数据 曲线 校正网络的设计原理及计算机仿真 附有关仿真图 电模拟图 校正后系统计算机仿真结果 附有关仿真图 校正后系统的阶跃响应曲线及动态指标 静态误差 课程设计主要仪器设备 注明 编号 型号 名称 4 课程设计过程中的遇到的问题及解决的方法 5 课程设计心得体会全面总结课程设计中自己所做的工作 心得体会 提出改进意见 25 七 参考文献 1 胡寿松自动控制原理北京 国防工业出版社 2 章燕申控制系统的设计与实践北京 清华大学出版社 3 魏克新MATALAB语