【論文資料】位置隨動(dòng)控制系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)（word）可編輯

1、第一章 位置隨動(dòng)控制系統(tǒng)與系統(tǒng)校正簡(jiǎn)述1.1 位置（隨動(dòng)系統(tǒng)）伺服控制系統(tǒng)簡(jiǎn)述 位置隨動(dòng)系統(tǒng)又稱(chēng)伺服系統(tǒng)，主要用于解決位置跟隨的控制問(wèn)題，其根本任務(wù)就是通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)被控量(輸出位置)對(duì)給定量(指令位置)的及時(shí)和準(zhǔn)確跟蹤，并要具有足夠的控制精度位置伺服系統(tǒng)應(yīng)用很廣，例如數(shù)控機(jī)床中的餓兩個(gè)進(jìn)給軸(y軸和z軸)的驅(qū)動(dòng)，機(jī)器人的 關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)；x-y記錄儀中筆的平面位置控制；攝、錄像機(jī)的磁鼓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；至于低速控制或?qū)?瞬時(shí)轉(zhuǎn)速有要求時(shí)，也必須采用位置伺服控制，顯然，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)跟適合應(yīng)用于位置控制，但是在高頻響。高精度和低噪聲三方面，直流電動(dòng)機(jī)更具有明顯的優(yōu)越性，并且在位置伺服系統(tǒng)中，對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)最主要

2、的要求，是良好的調(diào)速性能和起、制動(dòng)性能，直流電動(dòng)機(jī)容易滿(mǎn)足這一要求，能方便地、經(jīng)濟(jì)地在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速，所以在工業(yè)自動(dòng)化裝置中，直流位置伺服系統(tǒng)占相當(dāng)?shù)奈恢谩?.2線(xiàn)性系統(tǒng)的校正設(shè)計(jì)所謂控制系統(tǒng)的校正或綜合是在已選定系統(tǒng)不可變部分的基礎(chǔ)上，加入一些裝置（稱(chēng)校正裝置），使系統(tǒng)滿(mǎn)足要求的各項(xiàng)性能指標(biāo)。校正裝置可以串聯(lián)在前向通道之中，形成串聯(lián)校正，也可接在系統(tǒng)的局部反饋通道之中，形成并聯(lián)校正或反饋校正。第二章 位置隨動(dòng)系統(tǒng)2.1位置隨動(dòng)控制系統(tǒng)的電路圖圖 2-1 位置控制系統(tǒng)原理圖2.2位置隨動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖圖 2-2 位置控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.3位置隨動(dòng)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 2.4等效結(jié)構(gòu)圖與對(duì)應(yīng)的

3、傳遞函數(shù)圖 2-3 系統(tǒng)等效結(jié)構(gòu)圖開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)：第三章 校正裝置設(shè)計(jì)由實(shí)際的測(cè)定得：=200 = =未校正系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)=3.1靜態(tài)誤差系數(shù)的確定 =s=200 取 =200 =未校正開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)對(duì)數(shù)幅頻特性曲線(xiàn)為3.2期望對(duì)數(shù)幅頻特性 將時(shí)域指標(biāo)轉(zhuǎn)換為頻域指標(biāo)： 其中 =0.16+0.4（-1）0.2 取 =0.2 則 =1.1= =arcsin= =2+1.5(-1)+2.5(-1)=2.175 取 =2 =5為了使校正裝置簡(jiǎn)單化，故在=5點(diǎn)做-20db/dec直線(xiàn)，取。中頻段寬度 h= 延長(zhǎng)-20db/dec直線(xiàn)與高頻段相交，得交點(diǎn)頻率。底頻段：過(guò)作-40db/dec直線(xiàn)與底頻段相交，

4、得交點(diǎn)頻率。高頻段：在范圍內(nèi)，取l與一致。據(jù)此得出對(duì)數(shù)幅頻特性： 由此做出的波特圖，其對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)為l。g特性 g=為能使g特性簡(jiǎn)單化，故可取 g=小閉環(huán)的穩(wěn)定性驗(yàn)證 在處，g的相角裕度 所以小閉環(huán)穩(wěn)定。 小閉環(huán)在=5時(shí)的幅值： l可以看出滿(mǎn)足g1的要求。3.3 反饋系統(tǒng)校正裝置的傳遞函數(shù)g g=由此傳遞函數(shù)可以確定校正裝置屬于無(wú)源校正網(wǎng)絡(luò)其電路圖如下：傳遞函數(shù)： g t=（r）c t 對(duì)數(shù)幅頻漸進(jìn)特性曲線(xiàn)為：圖 3-1 對(duì)數(shù)幅頻特性曲線(xiàn)3.4驗(yàn)算指標(biāo)由于滿(mǎn)足近似條件，可以直接使用期望特性驗(yàn)算： k ，=53.4165 =74.97 k=2+1.5（m1）+2.5（m1）=2.064 t 有此可

5、確定 所確定的反饋系統(tǒng)滿(mǎn)足要求3.5位置隨動(dòng)系統(tǒng)波特圖：圖 3-2 系統(tǒng)校正前后波特圖結(jié)論 校正系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是將夠成系統(tǒng)控制器的各元件與被控對(duì)象適當(dāng)結(jié)合起來(lái)，使之滿(mǎn)足表征控制精度，阻尼程度和響應(yīng)速度的性能指標(biāo)要求。本次設(shè)計(jì)中，當(dāng)被控對(duì)象給定后，按照被控對(duì)象的工作條件，被控信號(hào)應(yīng)具有的最大速度和加速度要求等，可以初步選定執(zhí)行元件的型式、特征和參數(shù)。然后根據(jù)測(cè)量精度、抗擾能力、被測(cè)信號(hào)的物理性質(zhì)、測(cè)量過(guò)程中的慣性及非線(xiàn)性度等因素，選擇合適的測(cè)量變送元件。如果通過(guò)調(diào)整放大器增益后仍然不能全面滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)，就需要在系統(tǒng)中增加一些參數(shù)及特性可按需要改變的校正，使系統(tǒng)性能全面滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。體會(huì)通過(guò)本次設(shè)計(jì)，補(bǔ)充了實(shí)際學(xué)習(xí)中的實(shí)踐性的不足，將書(shū)本中的理論知識(shí)落實(shí)在實(shí)踐中。增強(qiáng)了實(shí)踐動(dòng)手能力，通過(guò)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中各種實(shí)際控制系統(tǒng)的觀察、模擬分析來(lái)確定其工作原理，將所學(xué)的知識(shí)具體形象化。對(duì)所掌握的知識(shí)有進(jìn)一步的了解和掌握，通過(guò)不斷的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的不足，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并能及時(shí)的解決問(wèn)題這是我們學(xué)習(xí)的真正目的。在以后的學(xué)習(xí)生活中應(yīng)大膽的參與實(shí)踐活動(dòng)，在實(shí)踐中去領(lǐng)悟所掌握的知識(shí)積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展自我。參考文獻(xiàn)1李友善編著.自動(dòng)控制原理.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，19812梅曉榕主編.自動(dòng)控制元件及線(xiàn)路.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20013 美katsuhiko ogata