5.1.系统仿真课程设计课题申请表(大三第二学期)--通达

自动化学院课程设计课题申请表 大三学生用 自动化学院课程设计课题申请表 大三学生用 课目名称 请选择 虚拟仪器课程设计 系统仿真课程设计 电气控制课程设计 智能电网分析与控制课程 设计 学生专业 请选择 自动化 测控技术与仪器 电气工程及其自动化 电气信息工程 电气信息工程 智能电网技术 课题名称LTI 系统的建模 设计和仿真 学生班级 1120012指导教师 1高志峰 实验室名称 地点 学生班级 2120013指导教师 2申景金 实验室名称 地点 学生班级 3120014指导教师 3杨杨 实验室名称 地点 学生班级 4120015指导教师 4胡松林 实验室名称 地点 课题内容 要求及技术 指标 成果 验收形式 课题内容课题内容 1 依据线性系统原理 构建 LTI 系统模型 2 提出满足要求的仿真设计方案 3 编写满足要求的程序及进行相应的仿真验证 要求及技术指标 要求及技术指标 根据线性控制系统的校正原理 调整 LTI 系统满足指定的要求 1 绘制三轴搬运系统开环根轨迹图 Bode 图和奈奎斯特图 并判断稳定性 2 如要求系统的阶跃响应的超调量小于 16 在此条件下当控制器 Gc为比例控制器 确定 K 的合适取值 并估算系统的调节时间 按 2 准则 3 当控制器 Gc为超前校正网络 设计合适的超前校正网络 使得系统的调节时间小于 3s 阶跃响应的超调量小于 16 要求用根轨迹法和频率响应法两种方法设计控制器 4 如要求系统阶跃响应的超调量小于 13 斜坡响应的稳态误差小于 0 125 请设计一 个能满足要求的滞后校正网络 并估算校正后系统的调节时间 按 2 准则 5 如将校正网络改为特定形式的 PI 控制器 请设计能满足要求的 PI 控制器 6 为改善系统的瞬态性能 可以考虑引入前置滤波器 Gp 请讨论当控制器为超前控制 和滞后控制两种情况下 前置滤波器对控制系统性能的影响 7 如希望尽可能的缩短系统的调节时间 请设计相对应的控制器 并画出校正后系统 的阶跃响应曲线 成果验收形式 成果验收形式 1 控制系统的设计及相关说明 2 设计的控制系统能满足预先设定的要求 3 提交课程设计报告 课题实现的 基本方案 R s c G s C s1 1 5 s ss c G s p Gs 依据线性系统控制原理 利用 Matlab 进行仿真验证 所需仪器设 备元件详细 清单 见附录 系评审意见 课题专业 符合程度 难易程度等 负责人签名 年 月 日 学院意见 公章 负责人签名 年 月 日 自动化学院课程设计课题申请表 大三学生用 自动化学院课程设计课题申请表 大三学生用 课目名称 请选择 虚拟仪器课程设计 系统仿真课程设计 电气控制课程设计 智能电网分析与控制课程 设计 学生专业 请选择 自动化 测控技术与仪器 电气工程及其自动化 电气信息工程 电气信息工程 智能电网技术 课题名称直线一级倒立摆控制 学生班级 1120012指导教师 1高志峰 实验室名称 地点 学生班级 2120013指导教师 2申景金 实验室名称 地点 学生班级 3120014指导教师 3杨杨 实验室名称 地点 学生班级 4120015指导教师 4胡松林 实验室名称 地点 课题内容 要求及技术 指标 成果 验收形式 课题内容课题内容 1 依据线性系统原理 构建直线一级倒立摆控制模型 2 提出满足要求的仿真设计方案 3 编写满足要求的程序及进行相应的仿真验证 要求及技术指标 要求及技术指标 根据线性控制系统的校正原理 调整直线一级倒立摆满足指定的要求 1 绘制直线一级倒立摆开环根轨迹图 Bode 图和奈奎斯特图 2 用根轨迹法设计控制器 使得校正后系统的要求如下 调整时间 t 2 s 0 5s 最大超调量 M p 10 绘制校正后系统的根轨迹图 并给出阶跃响应曲线 3 通过改变控制器的极点和零点 得到不同的控制效果 4 用频域响应法设计超前校正控制器G s 使得系统的静态位置误差常数为10 相 位裕量为50o 增益裕量等于或大于10 分贝 给出阶跃响应曲线 5 设计PID控制器 并给出控制效果 成果验收形式 成果验收形式 1 控制系统的设计及相关说明 2 设计的控制系统能满足预先设定的要求 3 提交课程设计报告 课题实现的 基本方案 直线一级倒立摆系统输入为小车的加速度 输出为倒立摆系统摆杆的角度 被控对象的传递函数为 2 0 02725 0 01021250 26705 s V ss 当给系统施加脉冲扰动 输出量为摆杆的角度时 系统框图如下 依据线性系统控制原理 利用 Matlab 进行仿真验证 所需仪器设 备元件详细 清单 见附录 系评审意见 课题专业 符合程度 难易程度等 负责人签名 年 月 日 学院意见 公章 负责人签名 年 月 日 自动化学院课程设计课题申请表 大三学生用 自动化学院课程设计课题申请表 大三学生用 课目名称 请选择 虚拟仪器课程设计 系统仿真课程设计 电气控制课程设计 智能电网分析与控制课程 设计 学生专业 请选择 自动化 测控技术与仪器 电气工程及其自动化 电气信息工程 电气信息工程 智能电网技术 课题名称采样控制系统仿真 学生班级 1120012指导教师 1高志峰 实验室名称 地点 学生班级 2120013指导教师 2申景金 实验室名称 地点 学生班级 3120014指导教师 3杨杨 实验室名称 地点 学生班级 4120015指导教师 4胡松林 实验室名称 地点 课题内容 要求及技术 指标 成果 验收形式 课题内容课题内容 1 依据线性系统原理 构建采样控制系统模型 2 提出满足要求的仿真设计方案 3 编写满足要求的程序及进行相应的仿真验证 要求及技术指标 要求及技术指标 要求用数字控制器 D z 来改善系统的性能 使得相角裕度大于 45o 调节时间小于 1s 2 准则下 1 绘制碾磨控制系统开环根轨迹图 Bode 图和奈奎斯特图 并判断稳定性 2 当控制器为 试设计一个能满足要求的控制器 要求用根轨迹 c K sa G s sb 法和频率响应法进行设计 3 将采样周期取为T 0 02s 试确定与Gc s 对应的数字控制器Gc z 要求用多种方法 进行离散化 并进行性能比较 4 仿真计算连续闭环系统对单位阶跃输入的响应 5 仿真计算数据采样系统对单位阶跃输入的响应 6 比较并讨论4和5的仿真结果 7 讨论采样周期的不同选择对系统控制性能的影响 8 如控制器改为PID控制器 请确定满足性能指标的PID控制器参数 9 如希望尽可能的缩短系统的调节时间 请设计相对应的最小拍控制器 并画出校 正后系统的阶跃响应曲线 成果验收形式 成果验收形式 1 控制系统的设计及相关说明 2 设计的控制系统能满足预先设定的要求 3 提交课程设计报告 课题实现的 基本方案 某工业碾磨系统的开环传递函数为 10 5 G s s s 要求用数字控制器 D z 来改善系统的性能 使得相角裕度大于 45o 调节 时间小于 1s 2 准则下 依据线性系统控制原理 利用 Matlab 进行仿真验证 所需仪器设 备元件详细 清单 见附录 系评审意见 课题专业 符合程度 难易程度等 负责人签名 年 月 日 学院意见 公章 负责人签名 年 月 日 自动化学院课程设计课题申请表 大三学生用 自动化学院课程设计课题申请表 大三学生用 课目名称 请选择 虚拟仪器课程设计 系统仿真课程设计 电气控制课程设计 智能电网分析与控制课程 设计 学生专业 请选择 自动化 测控技术与仪器 电气工程及其自动化 电气信息工程 电气信息工程 智能电网技术 课题名称基于 Matlab 的直流电机速度控制 学生班级 1120012指导教师 1高志峰 实验室名称 地点 学生班级 2120013指导教师 2申景金 实验室名称 地点 学生班级 3120014指导教师 3杨杨 实验室名称 地点 学生班级 4120015指导教师 4胡松林 实验室名称 地点 课题内容 要求及技术 指标 成果 验收形式 课题内容课题内容 1 依据线性系统原理 构建直流电机速度控制模型 2 提出满足要求的仿真设计方案 3 编写满足要求的程序及进行相应的仿真验证 要求及技术指标 要求及技术指标 用时域分析方法设计 PID 控制器 使直流电机速度控制满足下列性能指标要求 1 当仿真输入是单位阶跃信号时 电机输出转速调整时间小于 2 秒 超调小于 5 稳态误差小于 1 2 要求给出详细的设计步骤 3 要求给出详细的 matlab 源码 3 要求画出仿真曲线 成果验收形式 成果验收形式 1 控制系统的设计及相关说明 2 设计的控制系统能满足预先设定的要求 3 提交课程设计报告 课题实现