自动控制系统校正综合性实验.doc
《自动控制系统校正综合性实验.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《自动控制系统校正综合性实验.doc(13页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、自动控制系统校正综合性实验一、实验目的(1)掌握控制系统的数学建模。(2)掌握控制系统性能的根轨迹分析或频率特性分析。(3)掌握频率法校正或根轨迹法校正。(4)能够根据性能指标,设计控制系统,并完成相应实验验证系统的设计和实验操作。二、实验任务要求本实验是以模拟电路的形式提供一个被控对象和该控制系统的性能指标,首先要求建立被控对象的数学模型,然后应用根轨迹分析或频率特性分析,接着设计相应的滞后校正、超前校正或滞后超前校正环节,最后设计实验验证系统并完成实验操作。三、实验仪器设备和材料清单微型计算机(安装有EWB软件) 1台四、实验内容(一)被控对象建模被控对象如图1所示,要求建立被控对象的数学
2、模型,设计单位反馈的闭环控制系统,要求校正后系统的时域性能指标为:最大超调量,调节时间。1 / 13图1 被控对象如图1所示,本实验采用复合网络法来模拟各种典型环节,即通过设置运算放大器不同的输入网络和反馈网络来模拟各种典型环节。被控对象由一个积分环节和一个惯性环节组成。1.积分环节ARCU rU C图 2实验电路见图2。其传递函数为 (1-1)本实验中积分环节的传递函数为 2.惯性环节实验电路见图3。CAR0RfU rU C图 3其传递函数为 (1-2)本实验中惯性环节的传递函数为 因此,本实验中被控对象的开环传递函数为系统闭环传递函数为 (二)系统分析和校正环节设计1.待校正系统性能指标分
3、析R(s)Cs) 图4 未校正系统的方块图开环传递函数 因为,由给定指标要求知 解得又因为cos, 由该系统的闭环特征方程 可得 解得, (舍)所以,综上,系统的动态性能达不到指标要求。2校正系统设计(1)首先考虑采用简单的比例校正方法假设,则 图4 比例校正结构图校正后的开环传递函数为系统闭环传递函数为 二阶系统的传递函数 (1-3)故有, =2 , = , 解得= , =系统调节时间 而实验要求校正后时域性能指标的调节时间,显然校正后与矫正前调节时间相等,均不满足时域性能指标要求,且当增大,超调量也将增大,过高的对系统的稳定性和动态性都回产生不利影响。因此,必须采用较为复杂上午校正网络。(
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 自动控制系统 校正 综合性 实验
链接地址:https://www.31doc.com/p-14936284.html