自动化专业综合实验讲义

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1、自动化专业综合实验华北电力大学钱殿伟实验地点及时间安排地点：主楼E210时间：第18周周一~周四：分组实验，撰写实验报告周四下午：实验演示，答辩综合实验时间安排分组实验，16套实验设备，每组两人实验室开放时间：8:30~11:30;13:30~16:3012月22日下午9:00开始答辩12月19日上午12月20日上午12月21日上午0801班0802班0803班12月19日下午12月20日下午12月21日下午0804班0805班0806班实验装置球杆系统实验装置机械部分机械部分组成工作原理小球位置信号采集原理工作原理工作原

2、理小球位置信号采集原理机械部分数学模型机械部分数学模型当转角较小时，近似有综合小球的动力学方程，其加速度方程为：机械部分数学模型g为重力加速度；m为小球质量；J为小球转动惯量；R为小球半径；r为小球在球赶上的位置。在ɑ=0附近线性化机械部分数学模型减速比机械部分数学模型零初始条件下拉氏变换其中，m=0.11,R=0.015,g=9.8,L=0.4,d=0.04,J=0.4*m*R2电气部分数学模型直流伺服电机的数学模型参考教材P323-324伺服电机的位置控制由IPM100只能伺服驱动器自动完成，不需要系统设计和整定。简化

3、的系统动态结构图设计及实验步骤Step1:理论分析与设计应用控制原理中学到的相关内容，采用时域或频域方法设计控制器，使系统的超调量小于10%，调节时间小于5s。设计及实验步骤Step2:仿真检验应用Matlab及其仿真平台Simulink,对设计出的控制系统进行性能检验，验证系统的稳定性及动态性能。设计及实验步骤Step2:仿真检验设计及实验步骤Step3:实验操作、调试及验证将设计出的控制器应用于实际球杆系统的控制，对设计参数进行适当的调整，使系统的性能满足设计指标的要求。设计及实验步骤Step3:实验操作、调试及验证考

4、核时间及方式周四上午：各组分别进行实验演示，答辩。成绩组成：实际操作表现和实验报告的书写情况各占30%，答辩情况占40%。实验报告要求所使用控制算法或控制结构的基本原理；控制系统的设计及实现步骤；控制器参数的整定及调试过程；实时控制曲线及控制品质分析；实验结论及总结；每人提交一份实验报告，手写！