三轴转台内环控制系统哈工大自动控制原理 大作业_第1页
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文档简介

1、Harbin Institute of Technology三轴转台内环控制系统课程名称： 自动控制原理 院 系： 班 级： 设 计 者： 学 号： 设计时间： 2016.1. 1 一、 背景描述三轴转台是应用在半实物仿真系统中，模拟被测物体姿态变化的装置。本文研究的主要内容是三轴转台的内环控制系统。二、 问题描述技术要求：最大角速度，最大动态踪误差；频带宽度，相位裕度。固有系统传递函数：原题如下：修改后如下：sUs=25s0.0265s+10.00318s+1三、 求解过程设Gs=sUs=25s0.0265s+10.00318s+1，GCs为待定的补偿装置传递函数，Ges=GCsG0s。es

2、s=1lims0sGs=125设计要求为令essK=125K=0.02=150，则K=2系统开环传递函数如下：G0s=50s0.0265s+10.00318s+1对数幅频特性方程如下：20lgG0=20lg50w ，w<37.736 20lg50w×10.0265w ， 37.736<w<314.465 20lg50w×10.0265w×10.00318w ， w>314.465 令20lgG0wc0=0，得剪切频率wc0=43.437。相位裕度：0=1800-900-arctan0.0265×43.437-arctan0.003

3、18×43.437=33.1170由bode图中校正前的图像可知需采用超前补偿的方法，加入校正装置如下：GCs=aTs+1Ts+1=sw1+1sw2+1， a>1可求得：m=-0+=450-33.1170+100=21.8830a=1+sinm1-sinm=2.188令 20lgGcjwm=10lga，得：wm=52.849rad/sw1=wma=35.728w2=wm*a=78.174所以GCs=sw1+1sw2+1=0.028s+10.0128s+1校正后的传递函数：Ges=GCsG0s=500.023s+1s0.0265s+10.00318s+10.0494s+1校正后的

4、相位裕度：0=1800+arctan0.028×52.849-900-arctan0.0265×52.849-arctan0.00318×52.849-arctan0.0128×52.849=47.8610性能要求系统相位裕度为450，而校正后的系统相位裕度为47.8610，符合要求。令20lgGejwc=0，得校正后的剪切频率：wc=85.008rad/s>48rad/s校正前与校正后的系统bode图如下：四、 计算机辅助设计观察系统的单位阶跃相应曲线：五、 校正装置电路图电路元件参数为：R2=1.3k R3=6.0k C1=28.1F C2=12.8F六、 结论校正后的传递函数：Ges=GCsG0s=500.023s+1s0.0265s+10.00318s+10.0494s+1校正后的相位裕度：=47.8610校正后的剪切频率：wc=85.008r

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