1、自动控制原理课程设计姓名: 李宏杰 班号: 2292 学号: 2009300643 1.被控对象分析图1. 直流电机模型做出直流电机模型的系统框图如下图所示:U(s) P(s)s01.5107.5ss2.37s5010.094 V(s)利用 Matlab 求解 sssUV1956.0.107284)(352347.)(sP(1)系统的阶次与型别:速度回路: 阶次为三阶,型别为型。)(1956.0.10728)(35 sUssV位置回路: 阶次为四阶,型别为型。)(78.4)( 23sssP(2)系统各部分的频率特性:速度回路奈氏图: 位置回路奈氏图:(3)系统各部分的特征根速度回路: 位置回路
2、:s1=0,s 2=119.4677,s 3=23.3895。 s1=s2=0,s 3=119.4647,s 4=23.3924。2.控制器设计使用双回路设计控制器,伺服系统图如下图所示:G1 G2 ss1956.0.10728435 s501R U PV即 U(s)=(R P)G1VG 2。根据设计指标要求,求得 G1=400,G 2=0.5。3.仿真结果验证图3. 系统仿真框图根据上文推导出的数据做出系统的仿真图如下图所示: s501ss1956.0.10728435控制器控制器框图如下图所示:其中输入1为期望位置 R(s),输入2为实际位置 P(s),输入3为速度反馈 V(s),输出为控制量 U(s)。系统的阶跃响应如下图所示:其超调量为 0,调节时间为 0.49 秒,对阶跃响应没有静态误差,因此符合设计条件。