自控课程设计

发布 2022-10-02 05:52:28 阅读 3196

专业课程设计报告。

题目:自动控制原理课程设计。

系别机电工程学院

专业班级 0906112

学生姓名张英哲。

指导教师宋辉。

提交日期 2023年01月日

一。 设计题目及要求。

设单位反馈系统的开环传递函数为。

试设计一串联校正装置,使系统满足如下指标:(1)在单位斜坡输入下的稳态误差;(2)截止频率(rad/s);(3)相角裕度γ≥45°。

二.用频率法对系统进行串联超前校正的一般步骤:

1)根据稳态误差的要求,确定系统的开环增益k的范围;

2)先所确定的开环增益k的值,画出未校正系统的伯德图,并求出其相位裕量;

3)有给定的相位裕量值,计算超前校正装置应提供的相位超前量φ,即:

式中的ε是用于补偿因超前校正装置的引入,使系统的剪切频率增大而增加的相角迟后值。ε值通常是这样估计的:如果未校正系统的开环对数幅频特性在剪切频率处的斜率为-20db/dec,则取;

4)根据所确定的最大相位超前角φm,按下式算出相应的α值:

5)计算校正装置处的幅值10 lgα(参见图1-1)。由未校正系统的对数幅频特性图,求得其幅值为-10 lgα处的频率,该频率就是校正后系统的开环剪切频率,则=;

6)画出校正后系统的伯德图,并验算相位裕量是否满足要求?如果不满足,则需增大ε值,从步骤3开始重新进行计算。

超前校正装饰的传递函数为:

三.设计内容。

1. 根据设计要求确定k值。

对ⅰ型系统ess=r/kv,现r=1,由知k>15.

取k=28,则g(s)=。

2.画出k=28时未校正系统bode图,确定此时的和。

得, 得 784=0,解得 =27.504, =5.244,3.求出需要相位超前网络提供的最大相位超前量。

即:(式中的ε是用于补偿因超前校正装置的引入,使系统的剪切频率增大而增加的相角迟后值,)

经过校验,。

4.根据所确定的,按下式算出相应的值:

5.求出。决定校正系统的幅值穿越频率。为了最大限度利用相位超前网络的相位超前量,应与(处相频特性j(w)存在最大相位超前量)相重合。

即应选在未校正系统的l() 10lg处。

得 =58.44 ,。

当=时,由。

得: 6.得出超前校正装置的传递函数为:

7.校正后的开环传递函数。

超前校正网络的伯德图为:

四.超前校正装置设计。

校正装置的电路图:

设定c=150uf,而, =4.43

由。得=1.8k, =560, =9.1k.

五.总结。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。

自己要学习的东西还太多,以前老是觉得自己什么东西都会,什么东西都懂,有点眼高手低。通过这次课程设计,我才明白学习是一个长期积累的过程,在以后的工作、生活中都应该不断的学习,努力提高自己知识和综合素质。

在设计过程中,我通过查阅有关资料,与同学交流经验和自学,自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,也增强了合作意识。树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有重要的影响。

而且大大提高了动手的能力,使我体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富,相信经过以后不断的提高,我能够熟练的运用在设计过程中学到的思考方式和各种能力。

胡寿松《自动控制原理》

文库《电阻常用规格表》

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