自动控制原理课程设计--电动车控制系统校正.doc

自动控制研究性教学 电动车车速控制系统校正 电动车车速控制系统校正目 录一、研究内容21、研究内容22、控制原理图3二、系统建模31、系统分析32、简化系统模型4三、时域分析41、稳定性分析52、稳态误差分析53、动态特性指标54、调整系统7四、根轨迹分析101、根轨迹102、系统特性分析11五、频域分析141、系统伯德图、奈奎斯特图142、系统性能分析15六、小组分工17七、感受心得17一、研究内容 1、研究内容 通过车手柄转手产生不同扭矩，电源输入不同的电压值（不稳定），改变直流电机的电流输出值，从而影响电机的转速，改变车速。车速通过转速计反馈给输入的电压值，然后进一步稳定输出车速，如此反复，直到车速达到一定的稳定状态（在一定范围内变化），表现为和输入的扭矩呈线性关系。 2、控制原理图二、系统建模 1、系统分析控制对象：直流电机 扰动量：电机的负载阻力转矩输入量：电压U（转矩） 输出量：输出车速 n 2、简化系统模型由电路图可知系统由 一个积分环节、一个一阶微分环节、两个性环节组成，故其传递函数和方框图有：G4(s)G3(s)G2(s)G1(s) R（s）C(s)Wf(s) -1K2/T2S+1K1/T1S+1S+11/S R（s） C(s)1 -1 Wk=Kk(0S+1)/s(1S+1)( 2S+1)WB=Wk/(1+ Wk Wf)三、时域分析取单位反馈，令0=0.5， 1=1， 2=4对系统进分析1、稳定性分析特征方程有：12S3+(1+2)S2+(0 Kk+1)S+ Kk = 0S3 4 0.5K+1 S2 5 KS1 1-0.3K 0S0 K故开环增益 0 Kk3.3332、稳态误差分析系统为1型系统 故 Kv = Kk，输入信号为x(t)=a*1+b*t+0.5*c*teSS = a*0 + b/K + c*由此可以得出，增大K或者提升系统的型别可以减少系统稳态误差3、动态特性指标在Metlab中编程可得其性能参数由此可知系统的 开环放大系数K k越大系统就越趋于不稳定状态，过小则会使系统反应较慢，此系统合适的Kk在0.1附近。4、调整系统由于Kk的值太小，没有实现信号的放大，加入微分环节调大Kk，此时系统开环函数为Wk=Kk(0S+1)(aS+1) /S (1S+1)( 2S+1) 令a=0.5，特征方程有：12S3+(1+2+0*a)S2+(a+0 )Kk +1)S+ Kk = 0S3 4 K+1 S2 5+0.25K KS1 (0.25K2+1.25K+5)/(5+0.25K)S0 KK可以使任意正数，系统都保持稳定。稳态误差:eSS = a*0 + b/K + c* 由此可知，加入微分环节会增大Kk,系统的超调量会先增加后减小，同时会使系统的响应速度提高，tr、tp、ts 都会减小，但K太大，系统可控性就会减弱，调整a,使K在合理范围内。使K=15，改变a，在Metlab中编程，得出性能指数和图形 随着a的增大，系统的震荡性减弱，超调量下降，选取a=2.5此时放大倍数有开始的0.1调大到15，系统的各项参数都达到很好的范围。四、根轨迹分析1、根轨迹Wk=Kk(0S+1)/s(1S+1)( 2S+1)取单位反馈，令0=0.5， 1=1， 2=4对系统进分析临界稳定的增益和极点：K=2.89 -p1= -1.2306 + 0.0000i p2 = -0.0097 + 0.7666i p3= -0.0097 - 0.7666i加入微分环节 有Wk=Kk(0S+1)(aS+1) /S (1S+1)( 2S+1)令a=0.5(两个零点重合)有 阻尼比最小处：K=2.8795 -p1=-1.1344 + 0.0000i -p2= -0.1478 + 0.7828i -p3=-0.1478 - 0.7828i由此可知加入微分环节之后，系统的稳定性大大提高2、系统特性分析改变a的值，a=0.3距离虚轴更近，阻尼比最小处 k =6.0557poles = -1.2670 + 0.0000i -0.1051 + 1.0881i -0.1051 - 1.0881i:极点与零点重合,此时最小阻尼比处 k =1.3136poles = -1.0000 + 0.0000i -0.2071 + 0.5343i-0.2071-0.5343i k = 0.3213poles =-0.9066 + 0.0000i -0.2219 + 0.1984i -0.2219 - 0.1984i极点与零点重合，最小阻尼比处 k =1.9672poles = -0.9918 + 0.9917i -0.9918 - 0.9917i -0.2500 + 0.0000ik =1.2503poles = -0.9188 + 0.8768i -0.9188 - 0.8768i -0.1938 + 0.0000i随着a的增大的（在一定范围内），最小阻尼增大，系统的超调量减小，趋于稳定，震荡性减弱，相应速度加快。五、频域分析1、系统伯德图、奈奎斯特图Wk=Kk(0S+1)/s(1S+1)( 2S+1)取单位反馈，令0=0.5， 1=1， 2=4对系统进分析截止频率c = 0.45 ；相角裕度=17.38 ；幅值裕度h=4.142、系统性能分析加入微分环节 有Wk=Kk(0S+1)(aS+1) /S (1S+1)( 2S+1)令a=0.1有 截止频率c = 0.45 ；相角裕度=19.94 ；幅值裕度h=7.78截止频率c = 0.62 ；相角裕度=64.59 随着a的增大，相角裕度增大，截止频率增大，幅值裕度会增大而后减小，但系统的稳定性良好六、小组分工 赫思尧：Metlab仿真吴 恺：内容分析石旭东：内容分析邓 攀：报告撰写李宗恺：PPT制作七、感受心得通过这次研究性教学，我们对Metlab有了更好的了解，对所学的知识有了很好的切实的了解，并且提高了对这门课的认识，在做的过程中遇到了很多困难，但最终都克服了，这也让我们更加地喜欢上了这门课。1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO,2激光器的手持控制面板的研制 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22. 基于单片机的软起动器的研究和设计 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技术研究 31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用 34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制 36. 基于单片机的数字磁通门传感器 37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪 41. 基于单片机的电机运动控制系统设计 42. Pico专用单片机核的可测性设计研究 43. 基于MCS-51单片机的热量计 44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站 45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究 46. 基于单片机的轮轨力检测 47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 48. 基于单片机的电液伺服控制系统 49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 52. 单片机控制的后备式方波UPS 53. 提升高职学生单片机应用能力的探究 54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 56. 基于单片机的多通道数据采集系统 57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制 58. 基于单片机的红外测油仪的研究 59. 96系列单片机仿真器研究与设计 60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造 61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制 63. 基于单片机的气体测漏仪的研究 64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器 65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究 66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计 67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计 68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统 69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统 70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究 71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践 72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现 73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统 74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究 75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统 76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用 78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究 80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发 81. 基于Cygnal单片机的C/OS-的研究82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究 83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现 84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究 85. 基于单片机-免疫计数器自动换样功能的研究与实现 86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现 87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统 88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现 89. 单片机监测系统在挤压机上的应用 90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用 91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用 93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发 94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计 96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发 97. 锅炉的单片机控制系统 98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计 99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制 100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现 101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计 102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制 104. 基于ADC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计 106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究 107. 单片机实现的寻呼机编码器 108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究 109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究 111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制 112. PIC单片机在空调中的应用 113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究 项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！17