XSJ小功率随动系统的设计

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1、西南大学课程设计论文自动控制原理课程设计(论文)题　目:XSJ-II小功率随动系统设计学生姓名温稼祥专业自动化学号_222009322072055班级2009级1班指导教师彭生祥成绩_工程技术学院2010年1月17/17西南大学课程设计论文目录1引言32数学模型的建立43数据测量5(0)给定电位器参数5(1)反馈电位器参数Kf6(3)运算放大器A1的比例系数K1：K1=Uo/Ui6(4)运算放大器A2的比例系数7（5运算放大器A3和功

2、率放大的比例系数7(6)电机的比例系数：Km=n/u=10*uo/ui7（7）测速反馈的比例Kt8（8）额定负载时的时间常数Tm84系统的仿真及校正81．在simulink下的原系统的模型82、未校正前的阶跃响应如图93.系统校正后的仿真10(4)校正前后给定电位器和反馈电位器角度和偏差125现场校正125.1准备工作：125.2校正过程：126实验总结13附加14参考文献1717/17西南大学课程设计论文XSJ-II小功率随动系统设计温稼祥西南大学工程技术学院，重庆400716摘要：对对XSJ-II小功率随动系统进行研究。通过实验建立系统模型，利用matlab进行仿真设计并模拟校正

3、最后在实验平台上进行调试。要求系统空载时调节时间小于30ms，速度误差系数大于30s-1关键字：随动系统，建模，matlab仿真，无源超前校正1引言随动控制系统又名伺服控制系统。其参考输入是变化规律未知的任意时间函数。随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误差保持在规定范围内。这种系统在军事上应用最为普遍.如导弹发射架控制系统，雷达天线控制系统等。其特点是输入为未知。伺服驱动系统（ServoSystem）简称伺服系统，是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，例如数控机床等。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量较大等特点，这类专用

4、的电机称为伺服电机。当然，其基本工作原理和普通的交直流电机没有什么不同。该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元，有时简称为伺服，一般其内部包括电流、速度和/或位置闭环。2数据测量及处理2数学模型的建立系统有给定电位器、两个运算放大器、功率放大器（包含了一个运放A3）17/17西南大学课程设计论文、执行电机和反馈电位组成。旋转给定电位器，电位器输出一个给定电压。输出电压与反馈电位器的反馈电压经过比较之后输入一级运放A1，信号电压经过A1放大后于测速发电机反馈的电压求差后输入二级运放、功率放大器，最终送入执行电机。系统结构图：功放运放A2给定电位器执行电机运算放器A1--测速发电机反馈电

5、位器XSJ-2型小功率直流随动系统结构图反馈电位器和给定电位器均是型号为WD65S-2的导电材料电位器，因此二者大的传递函数相同为K0。但由于反馈电位器的磨损，二者的传递函数就应该分别为K0和KF.。运算放大器A1增益为K1，运算放大器A2的增益为K2，运算放大器A3和功率放大器的增益为K3。力矩电机传递函数Km/[(Td*s+1)(Tm*s+1)],由于Td<

6、f3数据测量(0)给定电位器参数输入一个角度，测量它的输出电压值U，K0=U/Θ;θ01020304050607080U-0.17-0.84-1.51-2.16-2.85-3.53-4.22-4.90-5.5990100110120130140150160170180-6.28-6.95-7.63-8.82-8.99-9.70-10.38-11.08-11.760在matlab中拟合后可得K0=0.0686。(1)反馈电位器参数Kf同上的Kf=U/Θ17/17西南大学课程设计论文θ01020304050607080U0.160.841.532.722.953.654.375.065.

7、78901001101201301401501601701806.487.197.888.69.299.9810.6711．3811.7312.5同样在matlab中拟合的Kf=0.0696.(3)运算放大器A1的比例系数K1：K1=Uo/Ui理论值K1=3Ui0.390.711.211.632.022.462.803.183.584.024.39Uo-1.17-2.31-3.63-4.87-6.04-7.33-8.35-9.51-10.35-10.35-