吊篮方位控制系统课程设计(郑航)
郑州航院---生产计划与控制课程设计报告
课程设计报告2012 级质量与可靠性工程专业 1205101 班级课程名称自行车生产计划制定与调度安排姓名学号指导教师职称二О一五年五月二十八日目录第一章绪论 11.1 小组成员 11.2自行车的基本结构 11.3自行车装配基本数据 4第二章生产线布置设计 52.1生产线布置的基本方式 52.2生产线平衡优化布置方案 6第三章自行车综合生产计划制定 93.1 车间库存采购基本费用及计划方案 93.2 方案基本数据 103.3 方案选择 13第四章自行车主生产计划制定 144.1车间月生产能力指标确定 144.2 总装车间主生产计划的制定 15第五章自行车某零部件车间生产调度 155.1 基础数据 155.2 生产调度安排 16第六章总结 19课程设计答辩评语第一章绪论1.1 小组成员小组成员6共位。
见表1-1所示。
表1-1 小组成员姓名学号尾数姓名学号尾数1.2自行车的基本结构1.2.1自行车结构简介自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中,其基本部件缺一不可。
其中,车架是自行车的骨架,它所承受的人和货物的重量最大。
按照各部件的工作特点,大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统:1.导向系统:由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。
乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。
2.驱动(传动或行走)系统:由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。
人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄,链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的,从而使自行车不断前进。
3.制动系统:它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸,使行驶的自行车减速、停驶,确保行车安全。
此外,为了安全和美观,以及从实用出发,还装配了车灯,支架,车铃。
图1-1 自行车组成结构1.2.2自行车的产品结构树及物料表1 从实现功能的角度描述产品结构,建立产品功能结构树,如图1-2所示:垫片1图2 自行车零部件结构树②根据结构功能树,生成产品的BOM(Bill of Materials)表,如表1-2所示。
高处作业吊篮系统方案
高处作业吊篮系统施工方案工程名称:成都东山国际新城C-9编制单位:重庆华西租赁有限公司编制人:韩宇岚审核人:齐宏编制时间:二OO七年八月十六日目录第一章:工程概况第二章:吊篮施工方按一、高处作业吊篮简介二、吊篮施工的特点三、高处作业吊篮系统布置四、施工准备五、吊篮安装六、吊篮拆卸七、现场管理八、安全措施附件:一、高处作业吊篮吊篮布置平面图二、高处作业吊篮整体结构图三、高处作业吊篮计算书四、高处作业吊篮安全技术交底卡五、高处作业吊篮安装检查验收表六、高处作业吊篮每日检查纪录七、企业相关资料文件非常感谢贵方选用我公司的高处作业吊篮作为成都东山国际新城C-9工程外装机具,经过对大楼主体标准层平面图纸以及立面图进行研究和分析后,特制定本方案。
第一章工程概况成都东山国际新城C-9工程位于成都市龙泉驿。
该工程18层,高度60m。
外装工程内容为外墙抹灰、外墙保温、涂料施工。
施工工期预计为90天。
第二章吊篮施工方案一、高处作业吊篮简介:1、上部支架系统:上部支架系统采用方钢无缝管或槽钢拼装而成,支架尾部压重对吊篮进行平衡,无需在层面采取预埋或其它措施,整个支架水平和垂直方向均可根据不同屋面结构的要求进行调节。
2、吊篮升降及保护系统:吊篮采用电动方式升降,整个系统由提升机、安装锁、钢丝绳三大部份组成,提升机工作速度为8—10m/min,结构简单,维护方便。
吊篮钢丝绳由工作绳和安全绳组成,配以自动安全锁,保证吊篮在断绳或倾斜等以外事故发生时能在10至20㎝范围内自动停机。
3、工作平台:吊篮工作平台采用由方钢管制成的标准节拼装而成,工作平台工作长度可根据不同结构要求在2.5-7.5m范围内进行调节组合。
吊篮平台额定载荷为500Kg。
4、电器控制系统:吊篮每台配有一个独立的电器控制箱,对吊篮的升降、调平、超高限高限位进行控制,同时可方便的从配电箱内接取36V、220V电源用于照明和手持电动工具使用。
二、吊篮施工的特点1、吊篮搭救设方便快捷,无需预留预埋。
高空气球吊篮姿态控制系统的一种实现
1 姿 态 控 制 及 其 系统 组成
本 吊篮 为 中小 型 高空气球 吊篮 ,可用 于对地 面
目标追踪 或平 流层 无线 通信 。吊篮姿态 控 制系统 由 传感 器方 位检 测 系统 、惯性 轮 力矩 台控 制 系统 ( 反 作用 飞 轮和 力矩 电机 伺 服 系统 ) 、反捻 系 统 、测 量 仪 器控制 系统 等组 成 。 吊篮 姿态 控制 系统框 图如 图
a i m ; St p n o o ns e pi g m t r
过程 。气 球 吊篮姿 态控制 系统 是 吊篮在 空 中保持 姿
U 5I 置
高 空气 球 吊篮可 以实 现垂 直起 飞和 软着 陆 ,不 用 花费 很大 财力建 设 专用 场地 ,也 不 占用其 它 飞行
态稳 定 、进行 姿态 调整 的关键 部 件 ,是 实现 系统 跟 踪精 度 、跟踪 速度 的 保 证 。采 用 姿 态 控 制 精度 高 、
维普资讯
高 空 气 球 吊 篮 姿 态 控 制 系 统 的一 种 实 现
何类 号 :TM3 9 6 T 8 . 5 . M3 3 6
文 献标 识码 :A
文 章编 号 : 10 —8 8 20 )60 7—4 0 16 4 (0 6 0—0 70
A o to a ia i n o h tt d n r lS se c le s r fRe l to n t e Atiu e Co t o y t m ofNa el z
郑州航空工业管理学院
(1-1)
它提供一个负实轴上的零点 和一个负实轴上的极点 。零、极点之间的距离由 值决定。
由于 <1,极点于零点右边,对于s平面上的一个动点 ,零点产生的向量角小于极点产生的向量角,因此,滞后校正装置总的向量角为负,故称为滞后校正。
2
所研究的系统为最小相位单位反馈系统,则采用频域法设计串联无源滞后网络的步骤如下:
20lg = ( )(1-2)
= (1-3)
式(1-2)中,在 处,设计滞后校正的幅值与原系统的幅值反向相等才能相互抵消,使校正后系统的截止频率为 。
4)验算已校正系统的相角裕度 和幅值裕度h。
第三章设计过程
1 .对原系统的理论分析计算;
此系统为Ι型系统,其开环传递函数为 ,要求使系统满足如下性能指标: , 。
根据式(1-2)和式(1-3)确定滞后网络参数 和T:
20lg = =20lg
=0.1
得出 = =0.128T=110.04
在知道了 和T后则可以确定校正环节的传递函数: 即为 :
则校正后的传递函数为:
G=tf(8*[13.76 1], conv([0.2,1.2,1,0],[110.04,1]))
得出:K=8则G(s)= 8/s(s+1)(0.2s+1),
2接下来用MATLAB求出系统校正前的幅值域度和相角裕度,并画出波特图:
>> num=8;
f1=[1,0];f2=[1,1];f3=[0.2,1];
den=conv(f1,conv(f2,f3));
bode(num,den)
Bode图为:
图1-1未校正系统的Bode图及频域性能
1)根据稳态速度误差 的要求,确定开环增益K;
吊篮施工的安全控制模版(2)
吊篮施工的安全控制模版(2)一、工程概况根据《吊篮施工的安全控制模版(2)》的要求,本工程为某高层建筑外墙施工项目,工程地点位于我国某大城市中心区域。
工程主要包括外墙粉刷、装修及幕墙安装等,建筑高度约为200米,共40层。
为了提高施工效率,确保施工安全,本项目决定采用吊篮施工技术。
二、准备工作1. 技术准备:组织相关技术人员学习吊篮施工技术,了解吊篮设备的性能、操作方法及安全注意事项。
2. 材料准备:根据工程需求,提前采购符合国家标准的吊篮设备及其相关配件。
3. 人员准备:选拔具有吊篮操作经验的施工人员,并对他们进行安全技术培训。
4. 施工场地准备:对施工现场进行清理,确保施工区域无障碍物,便于吊篮设备的安装、移位和拆除。
5. 施工方案审批:将吊篮施工方案提交给相关部门审批,获得施工许可。
6. 安全防护措施:制定施工现场的安全防护措施,确保施工过程中人员安全。
三、吊篮参数及组成部件1. 吊篮型号:根据工程需求,选择合适的吊篮型号,本工程选用ZLP630型吊篮。
2. 吊篮组成部件:(1)悬挂机构:包括支架、钢丝绳、滑轮组等,用于支撑吊篮的重量。
(2)悬吊平台:用于容纳施工人员及工具,设有安全防护装置。
(3)提升机:用于提升吊篮,实现吊篮的上下移动。
(4)控制系统:用于控制吊篮的上升、下降、停止等操作。
(5)安全装置:包括限速器、安全锁、钢丝绳防脱装置等,确保吊篮运行过程中的安全。
(6)电气系统:为吊篮提供电源,保证吊篮的正常运行。
(7)配重:用于保持吊篮的平衡,防止吊篮因重量不平衡而倾斜。
四、吊篮的安装、移位和拆除方案1、吊篮搭设方案(1)根据施工现场实际情况,提前规划吊篮的安装位置,确保安装后的吊篮能够覆盖所有施工区域。
(2)在安装前,对建筑物外墙进行检查,确保预埋件、墙体等符合吊篮安装要求。
(3)采用符合国家标准的螺栓、钢丝绳等配件,严格按照吊篮厂家提供的安装图纸进行安装。
(4)在安装过程中,注意保持吊篮的平衡,确保吊篮两侧的重量相等。
北航吊车课程设计
北航吊车课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握吊车的基本原理、结构及其应用。
通过本课程的学习,学生应能:1.描述吊车的主要组成部分及其功能。
2.解释吊车的工作原理。
3.应用吊车的基本知识解决实际问题。
4.培养学生的动手能力和团队协作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括:1.吊车的定义、分类及应用领域。
2.吊车的主要组成部分,如起重机构、行走机构、控制系统等。
3.吊车的工作原理,包括力学、电机、液压等基础知识。
4.吊车的操作维护方法及安全注意事项。
5.实际操作练习,包括吊车驾驶、货物吊装等。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法:1.讲授法:通过讲解吊车的基本原理、结构及操作方法,使学生掌握相关理论知识。
2.案例分析法:分析吊车在实际应用中遇到的问题,培养学生解决问题的能力。
3.实验法:让学生亲自动手操作吊车,增强实践能力,提高学生的学习兴趣。
四、教学资源为实现教学目标,我们将准备以下教学资源:1.教材:《吊车原理与操作》等相关教材。
2.参考书:提供吊车相关领域的专业书籍,供学生课后阅读。
3.多媒体资料:制作吊车原理、操作及安全知识的课件,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备吊车模型、实训器材等,方便学生进行实际操作练习。
通过以上教学资源的支持,我们期望学生能够在学习过程中充分理解吊车的相关知识,提高实际操作能力,培养严谨的学习态度和团队协作精神。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:包括课堂参与度、提问回答、小组讨论等,占总评的30%。
2.作业:包括课后习题、小论文等,占总评的20%。
3.考试:包括期中考试和期末考试,占总评的50%。
评估方式将力求客观、公正,全面反映学生的学习成果。
我们将根据学生的表现,给予及时的反馈,以促进学生的进步。
六、教学安排本课程的教学安排如下:1.教学进度:按照教材的章节顺序进行教学,确保学生掌握每个知识点。
郑州航院桥梁施工课程设计报告书
郑州航空工业管理学院桥梁工程课程设计姓名:陈潇学号:130905206 专业:土木工程指导教师:潘春风日期:2016-12-30目录桥梁工程施工课程设计 (3)一、工程概况 (3)二、主要技术标准 (4)三、编制依据 (4)四、桥梁主要部位施工方案 (5)1. 基础施工 (5)2.承台施工 (8)3. 墩身、帽梁施工 (10)四、工期保证措施 (16)五、质量保证措施 (17)六、安全保护措施 (17)桥梁工程施工课程设计一、工程概况本合同段为黄河特大桥引桥部分,起止里程为K64+952~K65+552。
桥梁上部结构型式为:20×30m先简支后刚构预应力混凝土T梁,分左右幅。
下部为双柱墩,基础分别为4φ1.5m或8φ1.2m钻孔桩。
桥台为承台分离、耳墙式桥台,基础为8φ1.2m钻孔桩。
地形、地貌:本合同段属黄河Ⅰ级阶地及黄河河漫滩,受河水洪冲积作用,地势起伏缓和,地面标高在375~400m之间。
地质情况及地震:据勘察及收集资料综合分析,沿线地层均为第四系松散堆积物,地形地貌简单,地层岩性变化复杂。
本区地震活动频繁,基底隐伏构造复杂,区域地壳稳定性较差。
本项目区域地震基本烈度为Ⅶ度,设计按Ⅷ度设防。
气象:本合同段属温带大陆性半干旱季风气候区。
气候基本特征是冬夏风向更替明显,冬季寒冷,夏季炎热,春季温暖多风,秋季凉爽连阴,气候宜人。
多年平均降水量480mm,雨水多集中在6月中旬至9月下旬。
全年无霜期150多天,沿线以偏北风和偏南风为主,最大风速13-24m/秒。
水文特征:根据地层含水介质的特征、赋存条件、水理性质和水力特征,本标段沿线勘探深度内赋存的地下水均为第四系松散岩类孔隙水,按埋藏条件及地貌单元可分为浅层水和中层水。
桥位处10%洪水频率流量为16180m3/s,水位为380.68m,流速为2.48m/s。
桥位处所在河段历史上是堆积性河流,河道处于缓慢的淤积抬升状态,抬升速率0.08m/年。
吊篮移位教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标:(1)使学生了解吊篮移位的基本原理和操作方法。
(2)掌握吊篮移位过程中的安全注意事项。
2. 技能目标:(1)培养学生独立操作吊篮移位的能力。
(2)提高学生在实际工作中解决吊篮移位问题的能力。
3. 情感目标:(1)激发学生对吊篮移位工作的兴趣。
(2)培养学生团结协作、勇于挑战的精神。
二、教学对象本方案适用于建筑施工、物业管理、高空作业等相关领域的从业人员。
三、教学内容1. 吊篮移位的基本原理2. 吊篮移位的操作步骤3. 吊篮移位过程中的安全注意事项4. 吊篮移位常见问题的处理方法四、教学方法和手段1. 讲授法:讲解吊篮移位的基本原理、操作步骤和安全注意事项。
2. 演示法:现场演示吊篮移位的操作过程,让学生直观地了解操作要领。
3. 实践法:让学生分组进行吊篮移位的实际操作,巩固所学知识。
4. 案例分析法:分析吊篮移位过程中的常见问题,提高学生的实际操作能力。
五、教学过程1. 导入(1)介绍吊篮移位工作的重要性及在建筑行业中的应用。
(2)说明本节课的教学目标。
2. 吊篮移位的基本原理(1)讲解吊篮移位的基本原理,使学生了解其工作原理。
(2)分析吊篮移位过程中的力学关系。
3. 吊篮移位的操作步骤(1)讲解吊篮移位的操作步骤,使学生掌握操作流程。
(2)演示吊篮移位的操作过程,让学生直观地了解操作要领。
4. 吊篮移位过程中的安全注意事项(1)讲解吊篮移位过程中的安全注意事项,使学生了解安全操作的重要性。
(2)分析吊篮移位过程中可能出现的危险情况及应对措施。
5. 实践操作(1)将学生分组,每组分配一台吊篮,进行吊篮移位的实际操作。
(2)教师巡回指导,纠正学生的操作错误,确保操作安全。
6. 案例分析(1)分析吊篮移位过程中的常见问题,如吊篮移位不平衡、吊篮倾斜等。
(2)讨论解决问题的方法,提高学生的实际操作能力。
7. 总结(1)总结本节课的教学内容,强调吊篮移位的安全操作要点。
(2)布置课后作业,巩固所学知识。
高处作业吊篮系统方案
高处作业吊篮系统施工方案工程名称:成都东山国际新城C-9编制单位:重庆华西租赁有限公司编制人:韩宇岚审核人:齐宏编制时间:二OO七年八月十六日目录第一章:工程概况第二章:吊篮施工方按一、高处作业吊篮简介二、吊篮施工的特点三、高处作业吊篮系统布置四、施工准备五、吊篮安装六、吊篮拆卸七、现场管理八、安全措施附件:一、高处作业吊篮吊篮布置平面图二、高处作业吊篮整体结构图三、高处作业吊篮计算书四、高处作业吊篮安全技术交底卡五、高处作业吊篮安装检查验收表六、高处作业吊篮每日检查纪录七、企业相关资料文件非常感谢贵方选用我公司的高处作业吊篮作为成都东山国际新城C-9工程外装机具,经过对大楼主体标准层平面图纸以及立面图进行研究和分析后,特制定本方案。
第一章工程概况成都东山国际新城C-9工程位于成都市龙泉驿。
该工程18层,高度60m。
外装工程内容为外墙抹灰、外墙保温、涂料施工。
施工工期预计为90天。
第二章吊篮施工方案一、高处作业吊篮简介:1、上部支架系统:上部支架系统采用方钢无缝管或槽钢拼装而成,支架尾部压重对吊篮进行平衡,无需在层面采取预埋或其它措施,整个支架水平和垂直方向均可根据不同屋面结构的要求进行调节。
2、吊篮升降及保护系统:吊篮采用电动方式升降,整个系统由提升机、安装锁、钢丝绳三大部份组成,提升机工作速度为8—10m/min,结构简单,维护方便。
吊篮钢丝绳由工作绳和安全绳组成,配以自动安全锁,保证吊篮在断绳或倾斜等以外事故发生时能在10至20㎝范围内自动停机。
3、工作平台:吊篮工作平台采用由方钢管制成的标准节拼装而成,工作平台工作长度可根据不同结构要求在2.5-7.5m范围内进行调节组合。
吊篮平台额定载荷为500Kg。
4、电器控制系统:吊篮每台配有一个独立的电器控制箱,对吊篮的升降、调平、超高限高限位进行控制,同时可方便的从配电箱内接取36V、220V电源用于照明和手持电动工具使用。
二、吊篮施工的特点1、吊篮搭救设方便快捷,无需预留预埋。
挂篮行走作业指导书之欧阳美创编
挂篮行走作业指导书一、工程概况郑州新郑综合保税区(郑州航空港区)跨南水北调总干渠桥梁工程共计14座桥梁,自北向南依次为林湾北路桥、龙中公路桥、郑港九路桥、文明路桥、雁鸣路桥、春华路桥、迎宾大道桥、机场南路桥、S102桥、富航路桥、晴空路桥、航兴路桥、四港联动大道桥、紫辰路桥。
14座桥梁分布于南水北调总干渠28km范围内。
桥梁结构形式:下部结构采用钻孔灌注桩基础、方柱式桥墩、肋板式桥台;上部结构采用三跨变截面连续箱梁,中跨一孔跨渠,上部采用悬浇施工。
跨径80-120米不等,桥面宽度41-81米不等;上部结构中0#、1#块采用支架法施工,其余采用挂篮悬浇施工。
二、编制依据2.1《中华人民共和国安全生产法》2.2《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)2.3《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)2.4《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)2.5《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011)2.6《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)2.7《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)2.8施工图设计2.9合同框架协议、业主相关文件要求三、挂篮保险装置3.1挂篮行走保险装置挂篮行走时为保证滑梁悬吊系统的安全性,行走之前施工人员要检查一下项:1)为防止滚动吊架受力过大断裂,行走前不要拆除承重吊架吊杆,下放承重吊架使承重轴离开滑梁底面适当距离,作为滑梁行走时的备用悬吊系统;2)为防止挂篮行走到位时滑梁走脱滚动吊架,行走前一定保证滑梁后端有防脱装置。
3)挂篮行走过程中要配专人检查滑梁行走系统,发现不安全因数时及时停止行走,分析原因解决后再行走到位。
3.2菱形挂篮后锚保险装置1)挂篮行走时为了防止后锚反扣轮出现意外导致挂篮整体向前倾覆,在后锚位置设置了安全保险装置。
2)保险装置利用上下反压梁和精轧螺纹钢锚固在行走轨道上。
3)挂篮开始行走前,安装后锚保险装置,然后再拆除后锚。
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吊篮方位控制系统课程设计
§1 原始条件
已知单位反馈控制系统的开环传递函数为:
)
101.0)(11.0()(0++=
s s s K
s G ,
设计滞后-超前校正装置,使校正后的系统具有相角裕度
40≥γ,增益穿越频率
s
rad c /20=ω,速度误差系数
1
100-≥s
K V 。
§2分析校正设计的实质
分析系统原来的传递函数特性,并且根据要设计的传递函数的要求加入适当的校正元部件,使系统满足给定的性能指标。
本次校正采用串联校正的方法。
我们知道,一般的超前校正通常可以改善控制系统的快速性和超调量,但增加了带宽,而滞后校正可以改善超调量及相对稳定度,但往往会因带宽减小而使快速性下降。
滞后-超前校正则兼有两者的优点。
利用MATLAB 对一单位反馈系统进行滞后-超前校正。
通过运用MATLAB 的相关功能,绘制系统校正前后的伯德图和阶跃响应曲线,计算校正后系统的时域性能指标,验证校正的准确性,完成设计要求。
§3 滞后--超前校正的设计步骤
①手绘出满足初始条件的最小K 值的系统伯德图。
②为减小误差采用在计算系统中获得校正前传递函数的的幅值裕度和相位裕度。
③计算所需参数,然后在前向通路中插入一滞后超前校正装 置,确定校正网络的传递函数。
④用MATLAB 画出已校正系统的伯德图。
⑤用MTLAB 对校正前后的系统进行仿真分析,画出阶跃响应曲线,分析其时域性能指标。
§4分析滞后-超前校正设计的原理:
有滞后超前的网络函数
()()()
()s T s T s T s T s G c 21211111ββ+⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+
++=
将等式变形为)
1
)(
(
)
1)(1()(2
1
21
S T S T S T S T S G
C
++++=ββ其中1T 为超前部分的参数,2T 为滞后
部分。
具体方法是先合理地选择截止频率
c
ω,先设计滞后校正部分,再根据已经
选定的β设计超前部分。
根据稳态性能指标,绘制未校正系统的伯德图;选择校正后的截止频率
c
ω;确定校正参数β;确定超前部分的参数1T ;确定滞后部分
的参数2T ;将滞后部分和超前部分的传递函数组合在一起,即得滞后-超前校正的传递函数;
§5 校正前系统分析:
校正前系统的开环传递函数:
()()()
s s s K
s G 01.011.01++=
有系统传递函数的性质可知,若要校正后的静态速度误差系数1
100-=S K v 时,v K K =。
则K=100.
得满足初始条件的最小K 值时的开环传递函数为
()()()
s s s s G 01.011.01100
++=
1、绘制校正前系统的伯德图
绘制步骤:根据比例的幅频特性为k lg 20、相频特性0,积分的幅频特性
w lg 20-、相频特性为2π
,惯性环节的幅频特性为2
)
(1lg
20wt +- 相频特性为
wt
arctan - 将原函数的各个量进行叠加绘制如图1所示。
2、计算机求值
因为计算的误差和估计值都可能导致计算结果的不准确,故再次用MATLAB 计算所需数据{输入程序为:num=[100];
den=[0.001 0.11 1 0]; G=tf(num,den); margin(G)
[kg,r,wg ,wc]=margin(G)}
得出所需数据如下:kg=1.100 r=1.576 wg=31.623 wc=32.145.幅值裕量:h=20lg1.100=0.828 相位裕量γ=
13.35
§6滞后-超前校正的参数计算
①截止频率c ω
校正中一般的取()︒-=∠180ωj G 的频率作为c ω。
校正前的c ω=32.1。
并且知道校正系统的相位裕量为-
49.0 ,与要求值0
40相差了
49.40 ,可通过超前校正实现的。
② 参数β、2T 和1T 的确定
因为β由超前部分应产生超前相角ϕ而定,且ϕ
ϕβsin 1sin 1-+=
令︒=︒+︒=4551.449.40ϕ,故828.545sin 145sin 1≈︒
-︒+=
β。
取085
.0350
12
==
C W T 使
滞后相角在-5o
以内,由01458
.01
2=β
T ,因此滞后部分的传递函数为01458.0085
.0++s s 。
过()
()c c j G ωωlg 20,-,作20dB/dec 直线,由该直线与0dB 线交点坐标1
T β
确定
1T 。
未校正系统的伯德图在8.30=ωrad 处的增益是-0.37087dB 。
所以过点(30.8
-0.37087)画一条20dB/dec 的直线,与0分贝线交与30.5 故另一转折频率为
5
.301
=T β 235.51=T 。
所以超前部分的传递函数为)5.30()
235.5(++S S
最后将滞后校正部分和超前校正部分的传递函数组合在一起,得滞后-超前校正的传递函数为
)
5.30)(01458.0()235.5)(085.0()(++++=
S s S s S G C
系统校正后的传递函数为
())
5.30)(01458.0)(101.0)(11.0()
235.5)(085.0(100)(0++++++=
s S s s s s S s G s G c
§7滞后-超前校正后的验证
①根据上述已经求出的校正后的传递函数,在MTLAB 下获得校正后的伯德
图,输入程序如下:
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>> k=100;n1=1;d1=conv(conv([1 0],[0.1 1]),[0.01 1]);s1=tf(k*n1,d1);n2=conv([1 5.235],[1 0.085]);
d2=conv([1 30.5],[1 0.01458]);s2=tf(n2,d2); sope=s1*s2;
figure(1);margin(sope);hold on
figure(2 );sys=feedback(sope,1);step(sys)
校正后的伯德图
校正后的单位阶跃响应曲线
如图中所示,校正后的转折频率rad w c 8.23=且 49=r 。
由于计算过程会产生误
差所以基本符合要求值。
②在MATLAB 下分别对校前、正后的系统进行动态仿真,如下图所示:
校前、正后系统模型
校正前系统的阶跃响应曲线
校正后系统的阶跃响应曲线
比较系统校正前、后的阶跃响应曲线可以看出,校正后系统的阶跃响应曲线明显的比校正前的平稳,故本次校正有可实施性。
§8心得体会
在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用。
自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用外加的设备或装置(称控制装置或控制器),使机器,设备或生产过程(统称被控对象)的某个工作状态或参数(即被控制量)自动地按照预定的规律运行。
通过制作系统的原始伯德图像,综合分析原始系统的特点,同时结合设计要求,考虑多种校正的特点及功能,利用滞后——超前校正装置校正系统。
并再次用MATLAB绘制伯德图像、用SIMULINK进行动态仿真,验证校正装置的正确性。
整个设计过程让我对控制系统的了解更加深了一层,并且更加了解了滞后--超前校正的特点。
对自动控制这门学科也有了进一步的了解。
使我知道了在当今的信息技术如此发达的世界中,我们必须运用多种渠道,去学习研究。
并要很好的运用计算机和一些软件,只有这样,我们才能更好地、精确地、快速地解决问题。
同时在设计过程中增加了思考和动手能力。
§9参考文献
[1]自动控制原理(第五版).胡寿松.北京:科学出版社,2006.
[2] MATLAB语言与自动控制系统设计.魏克新,王云亮编.机械工业出版社,2000.
[3]. 自动控制原理的MATLAB实现.黄忠霖编,国防工业出版社,2007. [4]自动控制原理实践教程.彭雪峰,刘建斌编著.中国水利水电出版社,2006.
[5]反馈控制系统设计与分析,薛定宇,北京,清华大学出版社,2000,4。