自動(dòng)控制理論全套(課件,課程設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)指導(dǎo))課程設(shè)計(jì)

1、自動(dòng)控制理論課程設(shè)計(jì)院系：電氣工程學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化班級(jí)：2007級(jí)4班姓名：曹廣強(qiáng)學(xué)號(hào)：20070220402一：題目：KSD-1型隨動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的分析及校正。二：目的與要求：1、 利用所學(xué)的反饋控制理論知識(shí)分析KSD-1型隧洞自動(dòng)控制系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的校正裝置；使之滿足給定的指標(biāo)要求。通過(guò)本設(shè)計(jì)，加深對(duì)反饋控制理論的掌握、理解，并使之與實(shí)際系統(tǒng)相結(jié)合。2、 培養(yǎng)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)及其有關(guān)部件的分析研究、計(jì)算、校正、調(diào)試的能力。3、 提高試驗(yàn)技能，了解設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。三：設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、 了解KSD-1型晶閘管直流隨動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置的總體結(jié)構(gòu)、主要單元的作用和工作原理。

2、2、 求取各環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型。3、 設(shè)計(jì)校正裝置，是整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到給定的性能指標(biāo)。4、 每個(gè)同學(xué)必須獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告，并由指導(dǎo)教師進(jìn)行質(zhì)疑、考核。四：課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容：1、 整個(gè)裝置的工作原理及任務(wù)指標(biāo)。2、 主要環(huán)節(jié)數(shù)學(xué)模型的求取。3、 校正裝置的設(shè)計(jì)。4、 整個(gè)裝置性能指標(biāo)的驗(yàn)算。5、 校正網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)。6、 收獲體會(huì)和存在的問(wèn)題分析。工程圖紙：1、 校正網(wǎng)絡(luò)電路圖一張。2、 伯德圖一張。3、 系統(tǒng)框圖一張。設(shè)計(jì)時(shí)間：一周。整個(gè)裝置的工作原理：KSD-1型隨動(dòng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置是采用自整角機(jī)作為反饋元件，線性運(yùn)算放大器作為放大元件?？煽毓枳鳛楣β史糯笤?，直流伺服電機(jī)作為執(zhí)行元件的小功率隨動(dòng)系統(tǒng)。

3、為了改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)指標(biāo)，采用了直流測(cè)速發(fā)電機(jī)反饋?zhàn)鳛椴⒙?lián)校正，用電壓放大器作有源串聯(lián)矯正器。 本系統(tǒng)是采用電樞控制直流伺服電動(dòng)機(jī)的隨動(dòng)系統(tǒng)，系統(tǒng)采用變壓器式自整角機(jī)對(duì)，用來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)機(jī)械軸的轉(zhuǎn)角差，當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)，兩個(gè)自整角機(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)于三相繞組的夾角之差為零。兩個(gè)自整角機(jī)處于平衡狀態(tài)，自整角接收機(jī)Sc的輸出繞組沒有電壓輸出，整個(gè)系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)狀態(tài)。假設(shè)系統(tǒng)有一輸入角為1，這時(shí)，自整角機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)子相對(duì)于三相繞組的夾角差不為零，于是自整角接收機(jī)的輸出繞組就輸出誤差電壓Uc，通過(guò)輸出變壓器加到全波橋式相敏整流器上，相敏整流器輸出直流時(shí)，脈很大，必須通過(guò)低通濾波器消除不必要的頻率成分，取出近似正比于誤

4、差角的直流有效信號(hào)，（具有正、負(fù)極性）加到線性組件Kc的反相輸入端，經(jīng)過(guò)電壓放大后，加到同相器TX和反相器PX的同相和反相輸入端作為可控硅（簡(jiǎn)稱S、C、R），控制角的控制信號(hào)，經(jīng)觸發(fā)線路CP1或CP2產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，去觸發(fā)可控硅，由可控硅功率放大器輸出控制伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)減速器1同時(shí)帶動(dòng)自整角接收機(jī)Sc的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，直至Sc跟上Sr的轉(zhuǎn)角后，系統(tǒng)重新處于平衡，為了使系統(tǒng)正常工作，改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)質(zhì)，必須加入串聯(lián)校正裝置或并聯(lián)校正裝置。KSD-1型隨動(dòng)系統(tǒng)性能指標(biāo)（校正后）1、 輸入軸最大變化速度50度/秒，最大角加速度50度/秒2。2、 靜態(tài)誤差不大于0.5度。3、 振蕩次數(shù)小于2次。4、 超調(diào)量<=30%。5、 調(diào)節(jié)時(shí)間 <=0.7 。6、 系統(tǒng)速度誤差<=1度（最大速度為50度/秒） 。7、 r=50t，因?yàn)閑sr=50Kv=1，所以Kv=508、