6控制系统设计实例

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实验 6:气体压力 PID 单回路控制系统的设计与整定

实验 6:气体压力 PID 单回路控制系统的设计与整定

实验6:气体压力PID单回路控制系统的设计与整定1、测试实验目的1)掌握压力PID单回路控制系统的常用方法。

2)熟悉压力PID单回路控制系统组态。

3)掌握压力PID控制器参数整定方法。

2、实验原理1)压力作用于单位面积上的垂直力,工程上称为压力,物理学中称为压强。

压力依据零点参考压力的不同,分为绝对压力、表压力、压力差、负压力(真空)和真空度。

绝对压力:以完全真空为零标准所表示的压力。

表压力:以大气压为零标准所表示的压力,等于高于大气压力的绝对压力与大气压力之差。

大气压力:一个标准大气压是在纬度45度,温度为0℃,重力加速度为9.80665m/s2海平面上,空气气柱重量所产生的绝对压力,其值是101325Pa。

压差:除大气压力以外的任意两个压力的差值。

负压:绝对压力小于大气压时,大气压力与绝对压力之差为负压。

负压的绝对值称为真空。

真空度:绝对压力小于大气压时的绝对压力。

压力测量常用的单位有:①帕斯卡(Pa),其物理意义是,1牛顿的力作用于1平方米的面积上的压强(力)。

工程中常用MPa表示压力,1 MPa=106 Pa,②工程大气压(kgf/cm2),垂直作用于每平方厘米面积上的力,以公斤数为计量单位。

工程上常用kg/cm2表示。

1 kgf/cm2=9.80665×105 Pa=0.980665 MPa。

③物理大气压(atm),即上面所述的标准大气压。

④毫米汞柱(mmHg)、毫米水柱(mmH2O),垂直作用于底面积上的水银柱或水柱的高度为计量单位。

1 atm=760 mmHg。

许多生产过程都是在不同的压力下进行的,有些需要很高的压力,例如,高压聚乙烯、合成氨生产过程等,有些需要很高的真空度。

压力是化学反应的重要参数,不但影响到反应平衡关系,也影响到反应速率。

生产过程中的其它参数也经常通过压力间接测量,例如,流量、液位、温度等可以转换为压力进行测量。

2)压力的测量压力(压差)的测量方法主要有,液体式、弹性式、活塞式、电动式(电感、电容、电位、应变、压电、霍尔、力平衡、电涡流等)、气动式、光学式(光纤、光干涉、光电、激光等)。

第六章 PLC控制程序的设计

第六章 PLC控制程序的设计
(2)使所有由有向线段与相应转换符号相连的 前级步都变成不活动步。
3.设计顺序功能图时应该注意的问题 (1)两个步之间必须有转换条件。如果没有, 则应该将这两步合为一步处理。
(2)两个转换不能直接相连,必须用一个步将 它们分隔开。
(3)从生产实际考虑,顺序功能图必须设置初 始步。
(4)顺序功能图应该是一个或两个由方框和有 向线段组成的闭环,也就是说在顺序功能图中不能
4.动作(或命令) 可以将一个控制系统划分为被控系统和施控系 统。对于被控系统,在某一步中要完成某些“动作” (action)。对于施控系统,在某一步则要向被控系 统发出某些“命令”(command)。
为了叙述方便,将命令或动作统称为动作,它 实质是指步对应的工作内容。动作用矩形框或中括 号上方的文字或符号表示,该中括号与相应的步的 矩形框通过短线相连。
有“到此为止”的死胡同。
(5)要想能够正确地按顺序运行顺序功能图程 序,必须用适当的方式将初始步置为活动步。一般
用特殊存储器SM0.1的动合触点作为转换条件,将初 始步置为活动步。
(6)在个人计算机上使用支持SFC的编程软件 进行编程时,顺序功能图可以自动生成梯形图或指
令表。
三、顺序功能图设计法与经验设计法的比较
10.电动机“顺序启动,逆序停车”控制系统设计
(1)控制要求 现有三台电动机M1、M2、M3,要求启动顺序 为:先启动M1,经过8s后启动M2,再经过9s后启动 M3;停车时要求:先停M3,经过9s后再停M2,再 经8s后停M1。
(2)分析控制过程 根据上述控制要求的描述,本程序需要设置四 个定时器,此处选用T50~T53。 T50计时起点为启动信ห้องสมุดไป่ตู้I0.0 T52计时起点为停止信号I0.1。 T53计时时间到后,复位两个辅助继电器,辅助 继电器的OFF会使T50~T53的位为OFF,致使 Q0.0~Q0.2全部OFF。

自动控制6第六章控制系统的综合与校正

自动控制6第六章控制系统的综合与校正

复合校正
同时采用串联校正和反馈校正的方法,对系 统进行综合校正,以获得更好的性能。
数字校正
利用数字技术对控制系统进行校正,具有灵 活性和高精度等优点。
02 控制系统性能指标及评价
控制系统性能指标概述
稳定性
准确性
系统受到扰动后,能否恢复到原来的 平衡状态或达到新的平衡状态的能力。
系统稳态误差的大小,反映了系统的 控制精度。
针对生产线上的各种工 艺要求,设计相应的控 制策略,如顺序控制、 过程控制等。
系统校正方法
根据生产效率和产品质 量要求,采用适当的校 正方法,如PID参数整定、 自适应控制等。
仿真与实验验证
通过仿真和实验手段, 验证综合与校正后的工 业自动化生产线控制系 统的稳定性和效率。
控制系统综合与校正的注
06 意事项与常见问题解决方 案
仿真与实验验证
通过仿真和实验手段,验证综合与校正后 的导弹制导控制系统的精确性和可靠性。
系统校正方法
针对导弹制导控制系统的性能要求,采用 适当的校正方法,如串联校正、反馈校正 等。
实例三
01
02
03
04
控制系统结构
分析工业自动化生产线 控制系统的组成结构, 包括传感器、执行机构、 PLC等部分。
控制策略设计
考虑多变量解耦控制
对于多变量控制系统,可以考虑采 用解耦控制策略,降低各变量之间 的相互影响,提高系统控制精度。
加强系统鲁棒性设计
考虑系统不确定性因素,加强 系统鲁棒性设计,提高系统对 各种干扰和变化的适应能力。
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控制系统综合与校正的注意事项
明确系统性能指标

小车循迹控制系统设计(路线6

小车循迹控制系统设计(路线6

武汉理工大学华夏学院课程设计课程名称单片机原理及应用课程设计题目小车循迹控制系统设计(路线6)专业软件工程班级软件1111班学号10212811123姓名成绩_________________ _指导教师夏婷20 14 年7 月 2 日课程设计任务书学生姓名:专业班级:软件1111班指导教师:夏婷工作单位:信息工程系设计题目:小车循迹控制系统设计(路线6)初始条件:1、硬件设备:MCS-51单片机最小系统板、四个QTI传感器、两个舵机、两个车轮、锂电池、ISP下载线、面包板;2、软件环境:Keil C51、progisp下载器。

设计任务:(在规定的时间内完成下列任务)1.完成硬件设计并连线,以MCS-51单片机为控制核心,根据4个QTI传感器采集到的数据控制舵机的运转,进而控制车轮的速度和方向,并画出硬件原理图和实验连线图;2.用C语言编程实现以下小车行驶线路(地图见下页):起始点→中心点→A点,旋转360度→黄色点,旋转180度→原路返回。

时间安排:各时间段的任务可以交替进行设计报告撰写格式要求:(按提供的设计报告统一格式撰写)设计报告应包含以下内容:①设计任务与要求②总体方案与说明③硬件原理图与说明④实验接线图与说明⑤软件主要模块流程图与说明⑥核心代码与注释⑦系统调式、问题分析与解决方案;⑧使用说明⑨小结与体会⑩参考文献附录:源程序(必须有简单注释)指导教师签名:2014 年 6 月30 日教研室主任(或责任教师)签名:2014年 6 月30 日目录起始点目录第1章需求分析 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计任务及要求 (1)1.2.1总体任务 (1)1.2.2个人任务 (1)1.2.3设计要求 (1)1.3 软硬件运行环境及开发工具 (1)第2章概要设计 (2)2.1 设计原理 (2)2.1.1硬件设计原理 (2)2.1.2软件设计原理 (2)2.2实现方法 (2)2.2.1前进功能实现 (2)2.2.2 左转135度的实现 (2)2.2.3旋转功能实现 (2)2.2.4 小车左转90度的实现 (3)2.2.5 小车修正功能的实现 (3)第3章详细设计 (3)3.1硬件设计与实现 (3)3.2系统主程序流程图 (3)3.2.1 主程序流程图 (3)3.2.2 小车到E点后旋转360度的详细流程图: (5)3.3软件设计 (5)3.3.1起始点到蓝点路线模块设计 (5)3.3.2蓝点到E点路线模块设计 (6)3.3.3E点到中心点路线模块设计 (6)3.3.4中心点到起始点路线模块设计 (6)第4章系统调试与操作说明 (7)4.1 系统调试 (7)4.1.1直线调试 (7)4.1.2到达E点旋转360度调试 (7)4.2 问题分析与解决 (7)4.3 操作说明 (7)第5章总结和体会 (8)参考文献: (8)附录: (9)第1章需求分析1.1设计题目小车循迹控制系统设计(路线6)1.2设计任务及要求1.2.1总体任务1.完成硬件设计并连线,以MCS-51单片机为控制核心,根据4个QTI传感器采集到的数据控制舵机的运转,进而控制车轮的速度和方向,并画出硬件原理图和实验连线图;2.用C语言编程实现以下小车行驶线路(地图见下页):起始点→蓝点→E点,旋转360度→中心点→起始点。

自动控制原理(胡寿松)第六版-第二章-控制系统的数学模型--2

自动控制原理(胡寿松)第六版-第二章-控制系统的数学模型--2

if=常数
dia La Ra ia Ea ua dt
ua
ia
Ra Ea La
M

电动机轴上机械运动方程:
d J MD ML dt
J — 负载折合到电动机轴上的转动惯量; MD — 电枢电流产生的电磁转矩; ML — 合到电动机轴上的总负载转矩。 (4)列写辅助方程 Ea = ke
Ra J Tm 令机电时间常数Tm : ke k m 二阶系统 La 令电磁时间常数Ta : Ta Ra 2 Tm TaTm dML d d 1 TaTm 2 Tm ua ML dt dt ke J J dt
1)当电枢电感较小时,可忽略,可简化上式如下:
Ta 0
第二章 控制系统的数学模型
前言 数学模型基础
2.1 控制系统的时域数学模型
2.2 控制系统的复数域数学模型 2.3 控制系统的结构图与信号流图
2.4 控制系统建模实例
End
前言 数学模型基础
2.2 2.3 2.4 2.5
1.定义:数学模型是指出系统内部物理量(或变量)之间动态 关系的表达式。 2.建立数学模型的目的
d nc d n1c dc d mr d m 1r dr a0 n a1 n1 an1 an c b0 m b1 m 1 bm 1 bm r dt dt dt dt dt dt
式中,c(t)是系统的输出变量,r(t)是系统的输入变量。 从工程可实现的角度来看,上述微分方程满足以下约束:
统 2) 简化性和准确性:忽略次要因素,简化之,但不能太简单,结果合 理
3) 动态模型:变量各阶导数之间关系的微分方程。性能分析
4) 静态模型:静态条件下,各变量之间的代数方程。放大倍数

六自由度机械臂结构设计

六自由度机械臂结构设计

六自由度机械臂结构设计1. 引言机械臂是一种能够模拟人类手臂运动的机器装置,广泛应用于工业生产、医疗护理、科学研究等领域。

六自由度机械臂是指机械臂具有六个独立的自由度,即可以在空间中进行六个方向的运动。

本文将介绍六自由度机械臂的结构设计方法和原理。

2. 六自由度机械臂的基本结构六自由度机械臂由底座、臂1、臂2、臂3、臂4和臂5组成。

底座固定在工作台上,臂1与底座相连,臂2与臂1相连,以此类推,形成一个连杆机构。

在每个连接处都安装了关节,使机械臂能够在各个连接点上进行转动。

3. 关节类型的选择在设计六自由度机械臂时,需要选择适合的关节类型。

常见的关节类型有旋转关节和直线关节。

旋转关节允许机械臂在一个平面内进行旋转运动,直线关节允许机械臂在直线方向上进行运动。

根据机械臂的运动需求,可以选择合适的关节类型。

4. 关节驱动系统设计关节驱动系统是机械臂的核心部分,决定了机械臂的运动性能。

常见的关节驱动系统有电机驱动和液压驱动。

电机驱动适用于小型机械臂,具有结构简单、易于控制的优点。

液压驱动适用于大型机械臂,具有承载能力强、运动平稳的优点。

根据机械臂的负载和运动要求,选择适合的关节驱动系统。

5. 机械臂末端工具设计机械臂的末端工具是机械臂的功能扩展部分,用于在工作过程中完成特定的任务。

末端工具的设计需要根据具体的应用需求来确定。

常见的末端工具包括夹具、吸盘、焊枪等。

根据机械臂需要完成的任务,选择适合的末端工具。

6. 控制系统设计机械臂的控制系统是保证机械臂正常工作和实现精确控制的关键部分。

常见的控制系统包括伺服控制系统和PLC控制系统。

伺服控制系统适用于对机械臂运动轨迹要求较高的场景,PLC控制系统适用于对机械臂进行逻辑控制的场景。

根据机械臂的应用需求,选择适合的控制系统。

7. 结论本文介绍了六自由度机械臂的结构设计方法和原理。

通过选择适合的关节类型和关节驱动系统,设计合理的末端工具和控制系统,可以使机械臂实现各个方向的运动,并完成特定任务。

第6章过程控制系统的应用实例-Read

第6章过程控制系统的应用实例-Read

第6章 过程控制系统的应用实例6.1 精馏塔的控制精馏是石油化工、炼油生产过程中的一个十分重要的环节,其目的是将混合物中各组分分离出来,达到规定的纯度。

精馏过程的实质就是迫使混合物的气、液两相在塔体中作逆向流动,利用混合液中各组分具有不同的挥发度,在互相接触的过程中,液相中的轻组分逐渐转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相,从而实现液体混合物的分离。

一般精馏装置由精馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐等设备组成,如图6.1所示。

图6.1 简单精馏控制示意图进料流量F从精馏塔中段某一塔板上进入塔内,这块塔板称为进料板。

进料板将精馏塔分为上下两段,进料板以上部分称为精馏段,进料板以下部分称为提馏段。

溶液中组分的数目可以是两个或两个以上。

实际工业生产中,只有两个组分的溶液不多,大量需要分离的溶液往往是多组分溶液。

多组分溶液的精馏在基本原理方面和两组分溶液的精馏是一样的。

本节只讨论两组分溶液的精馏。

6.1.1 精馏原理在恒定压力下,单组分液体在沸腾时虽然继续加热,其温度却保持不变,即单组分液体的沸点是恒定的。

对于两组分的理想溶液来说,在恒定压力下,其沸点却是可变的。

例如对于A、B两种混合物的分馏,纯A的沸点是140℃,纯B的沸点是175℃。

如果两组分的混合比发生变化,混合溶液的沸点也随之发生变化,如图6.2中的液相曲线所示。

第6章 过程控制系统的应用实例·333··333·150140160170180020406080100100806040200A :B :组分/(%)温度/℃图6.2 A 、B 两组分混合物温度-浓度曲线设原溶液中A 占20%,B 占80%,此混合液的沸点是164.5℃,加热使混合液体沸腾。

这时,与液相共存的气相组分比是A 占45.8%,B 占54.2%。

这些气体单独冷凝后所形成的混合液体中,A 占45.8%,B 占54.2%;如果使此冷凝后的混合液体沸腾,其沸点是154.5℃。

青岛版小学信息技术六年级下册《控制系统与智能控制》教案

青岛版小学信息技术六年级下册《控制系统与智能控制》教案

青岛版小学信息技术六年级下册《控制系统与智能控制》教案
青岛版小学信息技术六年级下册《控制系统与智能控制》教案
第五单元:控制技术初步第二课:控制系统与智能控制
教学目标
知识目标
了解控制系统的构成,简单了解智能控制系统在生活中的应用;简单了解智能机器人。

能力目标
能够分析觉的控制系统组成要素;能解释常见的智能控制现象。

情感目标
进一步体会控制技术对社会生产生活的影响,培养浓厚的学习兴趣,树立科学的技术态度。

教学重点
教学难点
控制系统的构成
能够分析常见控制系统的'组成要素
教学准备
调试凌波电子教室
教学过程
情境创设
激发兴趣
故事导入:阿里巴巴和四十大盗的故事
自主探究
交流分享
自学课本P64-67
探究
1、控制系统的一般构成
自动门的工作原理及系统构成
红外探测器、控制器、电动机、门
电冰箱的工作过程及系统构成
2、智能控制技术与智能机器人
智能控制技术的研究对象、研究目标
智能控制技术的应用和研究领域
合作学习
释疑解难
1、与自动控制门的工作相比,冰箱对外界信息的检测多了哪些环节?
2、根据智能控制技术的特点,想一想生活中还有哪些智能控制技术的应用?
实践创作
展示评价
1、以“我与机器人”为主题,设想一下自己的未来生活,写一个演讲稿,讲给同学们听。

2、自动门不分好人坏人都让进,请改进一下自动门的功能,让它更安全一些。

梳理总结
拓展延伸
这节课你学会了哪些东西?给我们分享一下吧。

第6章 数字控制系统的离散化设计——Z域法

第6章 数字控制系统的离散化设计——Z域法
分子分母阶次差相同, (3) H ( z )应与 G d ( z )分子分母阶次差相同, 这要求 D ( z )分子 分母同阶。 物理可实现, 分母同阶。这样一方面 D( z )物理可实现,另一方面 不会带 来新的系统滞后。 来新的系统滞后。
6.2 有限拍 deadbeat)控制系统设计 有限拍(
1 系统检验: =1 系统检验: E ( z ) = H e ( z ) R ( z ) = (1 z ) 1 1 z 入在一拍之后, 即此系统对单位阶跃输 入在一拍之后,误差为 0。
1
Tz (2)速度输入 R( z ) = ,T = 1s 1 2 (1 z ) H ( z ) = K H z 1 (1 + bz 1) 分子分母同阶, 与G d ( z )分子分母同阶,与 H e ( z )的z 1 幂次相同 包含 G d ( z )不在单位圆内的零点 2 构造 H e ( z ) = 1 z 1) ( p = m = 2 无不稳定极点, G d ( z )无不稳定极点, F ( z ) = 1 H e (z) = 1 H (z) 闭环特性
1 3
y * (t )
2 1
y * (t )
2 1 2 4
0
t (s )
0
2
4
t (s )
跟踪阶跃输入 E ( z ) = (1 z 1 ) 2
跟踪加速度输入 E ( z ) = 0.5 z 1 + 0.5 z 2
速度输入时的 z 1 3 E ( z ) = H e ( z ) R ( z ) = 1 z 1) ( = z 1 z 2 (1 z 1 ) 2 三拍之后误差为零, 三拍之后误差为零,但 在第二拍时系统超调 50 %。
可求得 K H = 2, b = 0 .5 H ( z ) = 2 z 1 (1 0 .5 z 1) 0 .543 (1 0 .5 z 1 )(1 0 .368 z 1 ) D( z ) = (1 z 1 )(1 + 0 .718 z 1 )

基于CAN总线的6自由度机械臂远程控制系统智能节点设计

基于CAN总线的6自由度机械臂远程控制系统智能节点设计

关键词 : AN总线 ; 能节点 ; 控制 : _度饥械臂 c 智 远 6自f f f
中 图分 类 号 :P 7 . T2 1 5 文献标识码: A
De i n 0 n elg n de 0 e 0 e c n r ls se f sg fi t li e tn0 fr m t 0 t 0 y t m O a sx— i DoF a pu a 0 s d 0 m ni l t r ba e n CAN bus
c N总线技术的 6自由度机械臂远程控制系统智 能节点 , A 硬件 使用了 c t) P 技术 , 高了系统 的集成化程度 、 I 提 可靠
性 和 扩 磺性 , 强 了 D P访 问外 设 的能 力 . 件 } 用 模块 化 的稗 序 没计 方 法 , 高 J系统 的实 }性 和 软 件 效 率 该 智 增 s 软 采 提 , I l f 能节 点 经 顺利 通 过 试 并 成功 用 于 蒸 汽 发l 器 一 侧检 修 机 械 臂 实 时远 程 控 制 系 统 中 . 牛 次
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文章编号 :( 9 6 ( 0 8 0 — 0 8 0 10 — 7 2 0 )1 0 5 — 5 ) 1
核 电站 蒸 汽 发生 器 水 室 内有 很 高 的 核辐 射 不
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毕业设计6DTMF远程控制系统方案设计与论证

毕业设计6DTMF远程控制系统方案设计与论证

前言随着现代通信、电子技术和计算机技术的不断创新和发展,为人类社会的发展和生产带来了极大的便利。

因现在的电话网络遍布城乡各地,同时如何利用现代的科学技术去改善人类的生活,使人们的生活更加的舒适、方便。

从而产生一种利用公共电话网的DTMF远程控制设计的构想,实现对各种家用设备远程遥控。

DTMF远程控制装置是以AT89C51为单片机作为控制核心,MT8870为DTMF信号接收电路,在系统程序控制下实现功能,它由电话振铃检测模块,电话自动摘机、挂机控制电路和阻抗匹配电路,DTMF译码模块,语音存储模块和功放模块,以及微处理器控制和驱动电路模块六大部分组成。

DTMF远程控制系统于家庭,无人场所,工业现场等。

由于该系统的设计,是利用现有的电话网络资源与集成现代电子技术、通信技术、微处理技术与遥控技术于一体,它为出门在外旅游的人们,因总惦记家里的安危,想不用回家就可以开关家里的电器设备,造成有人在家的假象,保证家里的安全、也可为工作了一天的人们提早准备了浴水,使你尽情释放一天的疲劳;提早准备了香喷喷的饭菜;提早打开空调,一进门便能享受清凉的的世界…,为人们省去了多少的麻烦,带来了多少的便利。

同时又由于采用的基于公共电话网新型的遥控方式,而常规的有线遥控需进行专门的布线,增加了投入;而红外线、超声波遥控则受距离所限。

现有的遥控方式中,还有载波通信控制手段和基于无线寻呼的遥控方式。

载波方式即通过电力线传递信息,该方式只能局限于同一变电所、同一变压器所辖范围内。

因此也存在距离问题,应用范围有限。

基于无线寻呼的遥控方式利用了现有的寻呼频率资源,不需占用额外的频谱。

因此它比起这一些的常规的遥控方式显示出了一定不可比拟优越性。

它不需占用了一定的频率资源,也不会造成电磁干扰以及电磁污染,又突破常见的遥控方式的空间界限,可跨越省市,甚至跨越国家。

又由于本装置采用电话线网络作为媒介及并接在电话机的两端,且不占据电话线的资源,又充分地利用了电话这一种己经比较成熟的双工通信方式,通过电话的语音提示的信息,从而使操作者能够及时了解受控方信息,使产品达到交互式与智能化。

6《计算机控制系统》第六讲数字控制器设计详解

6《计算机控制系统》第六讲数字控制器设计详解
造成输出纹波。(这就是造成输出纹波的原因).要设计一个无纹波的有
限拍调节器,使得在有限拍以后,e1 kT 0的同时, e2 kT 0
或者为恒定值(或者有规律)
《计算机控制系统》之第六讲 数字控制器设计
有限拍无纹波调节器设计 例:单位阶跃输入 Rz 1 选择则有
D(z)
《计算机控制系统》之第六讲 数字控制器设计
有限拍调节器设计
有限拍调节器 D(z) Gc z Ge z HG z
有限拍调节器的设计规则: 1) D(z) 必须是可以实现的,它不能包含单位圆上
(Z=1除外)和单位圆外的极点。不应该包含超 前环节。 2)选择 Gc z时,应该把 HGz中的 zr 因子作为 Gc z 分子中的因子,应该把 HG z 单位圆外的零点作
100 1
9 s
1 10
9
s
1 z1 9
90Tz 1 1 z1 2
99 1 z1
100 1 eT z1
1
1 e10T
z
1
T
0.5秒
0.7385z1 1 z1
1 1.4815 z 1 1 0.6065z1
1 0.05355z1 1 0.0067z1
选择 Gc z az1 11.4815z1 (1)
有限拍调节器设计
如何设计有限拍调节器?
E(Z)
R(S)
+
T
D(Z)
T
_
有限拍调节器
推导目标:误差E(Z)在最短时间或者有 限时间内变为0。
H0(s) 零阶保持器
G(s)
Y(Z)
T
对象
有限拍随动系统(就是单位负反馈系统)
推导: 广义对象的Z传递函数
E(Z)

6层电梯模型控制系统的PLC设计与调试

6层电梯模型控制系统的PLC设计与调试

程序模拟调试 的基本 思想 是 ,以方便的形式模拟产 生现场实际状 态 ,为程序 的运行创造必要 的环 境条件。根据产生现场信 号的方式不 同, 模拟 调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式 。 ①硬件模拟法 :分别选择不 同的 P C和输入 器件模拟 产生现场信 L 号 , 信号通 过传统 的接线被传送 到 P C的输入端 , 这些 L 这种方法具有很
轿厢 内乘 客通过输入数 据或者触动 开关来给 电梯 发出信号 的功能 , 它 不仅使用 起来 比较简单 方便 , 并且 坚固耐用 , 此外 它 占用极小 的空间 、 反应迅速 , 由于触摸屏鲜明的优越 性 , 在现代 社会被广泛应用 。 其 在本系统中 , 采用 的触摸屏 型号是 G 0 , T 1并用 G WI T N软件对其进 行编程控制 ,满足此电梯轿厢 内部 的各种选择 功能。本触摸屏包括与 P C 上位机 、 L 、 单片机 连接 的 C M端 口和与 G wI O T N连接的 T O 接 口 O L 32上位机监控软件设计 . 由于 现代社会 中计算机 在工业领 域 占据的地位是 越来越 显著 , 工 业 自动化的程度越来越高 , 工业控制设备 和过程 监控装置各种各样 , 传 统使用 的工业控制软件 已经不能 满足现代工业和用户的要求 ,而 通用 工业 自动化控制软件则弥补 了传统工业 控制软件的各种不 足,解决 了 种类繁多的工业控制设备和过程监控装 置的实际工程问题 ,并且更具 备人性化 的特点 ,用户可根据 自己的实际需 要和使用对象对设备进行 任意组态 , 真正实现 自动化控制。 本电梯设计中采 用的是应用较 为广泛 的组态王组态软件 ,通过对上位机监控 系统进行编程来实现对 电梯各
图 2博 P C的接线图 L 4PL . C模 拟 调 试

机电一体化第六章伺服驱动控制系统设计

机电一体化第六章伺服驱动控制系统设计
更加简单。步进电机既是驱动元件,又是脉冲角位移变换元件。 E. 当控制脉冲数很小,细分数较大时,运行速度达到每转30分
钟。 F.体积小、自定位和价格低是步进电动机驱动控制的三大优势。 G. 步进电机控制系统抗干扰性好
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二、 伺服驱动控制系统设计的基本要求
1. 高精度控制 2. 3. 调速范围宽、低速稳定性好 4. 快速的应变能力和过载能力强 5. 6.
闭环调节系统。
(4) ①
② 调节方法。
(5) ① 使用仪器。用整定电流环的仪器记录或观察转速实际值波形,电
② 调节方法。
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六、 晶体管脉宽(PWN)直流调速系统
晶体管脉宽直流调速系统与用频率信号作开关的晶闸管系统相比,具 (1) 由于系统主电源采用整流滤波,因而对电网波形影响小,几乎不 (2) 由于晶体管开关工作频率很高(在2 kHz左右),因此系统的 (3) 电枢电流的脉动量小,容易连续,不必外加滤波电抗器也可平稳 (4) 系统的调速范围很宽,并使传动装置具有较好的线性,采用Z2
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(2) ① A. 步进电动机型号:130BYG3100D (其他型号干扰大) B. 静转矩15 N·m C. 步距角0.3°/0 6°
D. 空载工作频率40 kHz E. 负载工作频率16 kHz ② A. 驱动器型号ZD-HB30810 B. 输出功率500 W C. 工作电压85~110 V D. 工作电流8 A E. 控制信号,方波电压5~9 V,正弦信号6~15 V ③ 控制信号源。
(3) ① 标准信号控制系统(如图6-16) ②检测信号控制系统 (如图6-17)
③ 计算机控制系统(如图6-18)
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图6-16 标准信号控制系统图 图6-17 检测信号控制系统图 图6-18 计算机控制系统图

自动控制理论第六章控制系统的校正与设计

自动控制理论第六章控制系统的校正与设计

第一节 系统校正的一般方法
幅相频率特性曲线:
Im
Gc(s)=
1+aTs 1+Ts

dφ(ω) dω
=0

ωm=
1 Ta
=
1 T
·aT1
0
φm 1ω=0 α+1
2
ω=∞
α Re
两个转折频率的几何中点。
最大超前相角:
sinφm=1+(a(a––11)/)2/2
=
a–1 a+1
φm=sin-1
a–1 a+1
滞后校正部分:
(1+ T1S) (1+αT1S)
超前校正部分:
(1+ T2S)
(1+
T2 α
S)
L(ω)/dB
1
1
0 α T1
T1
-20dB/dec
φ(ω)
0

T2
T2
ω
+20dB/dec
ω
第一节 系统校正的一般方法
(2) 有源滞后—超前
R2
校正装置 传递函数为:
ur R1
GGcc(式(ss))中==K:(K1(cc1(+(1+1aK+T+TTcT01=S1S1S)SR)()()12(1R(+1+1+1+RT+TaT33T2S2S2S)S))) T1=
a=
1+sinφm 1–sinφm
第一节 系统校正的一般方法
(2) 有源超前校正装置
R2 C
R3
Gc(s)=
R3[1+(R1+R2)Cs] R1(1+R2Cs)

涡桨6型发动机应急顺桨液压控制系统设计

涡桨6型发动机应急顺桨液压控制系统设计
X U Li , ZEN G W e n- bi n
( 中航 通 飞研究 院有 限公 司 , 广 东 珠海

5 1 9 0 4 0 )
要: 该文 是 对 涡桨 6型发 动 机应 急顺 桨 液 压控 制 系 统 的研究 。在 原有 扭 距 自动顺 桨 、 负拉 力 自动 顺桨 、 人 工顺 桨 失 效 的情况 下 , 通 过应
4 0
根据《 飞 机设 计 手 册 》 第 1 2分册 第 l O章 管 路设 计 的 要求 .应 急 顺桨 液 压控 制 系统 压力 管 路 的导 管 材料
Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s& S e a l s , N 0 . O 8 . 2 01 4
2 应 急 顺 桨 液 压 控 制 系统 方 案原 理
系统 工作 原理 见 图 1 当飞行 中某 一 台发动 机 出现
故 障需 要 液压 应 急顺 桨 .或某 种 原 因导 致 发 动机 需 用
由 于应 急顺 桨 开关 和切 断 活 门之 间 的管 路堵 塞 .使 液
压 受 热膨 胀 ) 意外 地使 发 动 机 进行 应 急顺 桨 . 故 在 顺 桨 开 关 后设 置 了切 断活 门 3 : 此活 门的作 用 是使 因上 述 原
急停车和应急顺桨。
度 设计 . 并 在 正常 功能 失效 的情 况下 有应 急措 施 。
1 问 题 描 述
螺 旋桨 桨 叶 除 了工 作 范 围 内变距 外 .还 能 固定 在
顺 桨 位 置 也 就 是桨 叶对 飞机 飞 行 产生 最 小 阻力 这 样

种位 置
涡桨 6型 发 动机顺 桨 系统 能实 现 以下几 种顺 桨 :

典型电气控制系统设计实例

典型电气控制系统设计实例

3) 对导线通道 内铺设的导线 进行接线时, 必须集中精神, 接好一根导线, 立即套上编码 套管,接上后 再进行复验。
第十八页,共148页。
7.2 电气控制系统(kònɡ zhì xì tǒnɡ)设计实例
7.2.1 普通(pǔtōng)车床的电气控制
7.2.1.4 电气控制线路的安装(ānzhuāng)与调试
第五页,共148页。
7.1 电气故障(gùzhàng)检查的一般方法
一般(yībān)检查和分析方法如下。 (5) 在检修机床电气(diànqì)故障时应注意以下问题。
1) 检修前应将机床清理干净。
2) 将机床电源断开。
3) 电动机不能转动,要从电动机有无通电,控制电动机的接 触器是否吸合入手,决不能立即拆修电动机。
FR1 FR2 KM KA1 KA2 SB1 SB2
表7-1 CA6140型车床的电器元件明细
名称 主轴电动机 冷却泵电动机
型号及规格 Y-4-B3,7.5KW,1 450r/min AOB-25,90W,3 000r/min
数量 1 1
快速移动电动机
AOSS5634,250W,1 360r/min
【能力目标】
能够(nénggòu)读懂X62W铣床、M1432A磨床等较复杂机 械设备的电气原理图,独立进行通电工作,并能正确处理 调试过程中出现的问题,以达到控制要求。
第二页,共148页。
7.1 电气(diànqì)故障检查的一般方法
一般(yībān)检查和分析方法如下。
(1) 修理(xiūlǐ)前的调查研究。
控制M1 控制M2 控制M3 停止M1 启动M1
7.2 电气控制系统(kònɡ zhì xì tǒnɡ)设计实例

第6课控制系统的输入教学设计五年级下册信息科技浙教版

第6课控制系统的输入教学设计五年级下册信息科技浙教版

《控制系统的输入》教学设计一、学习内容分析《控制系统的输入》是浙将教育出版社《小学信息技术》五年级下册第6课,是第二单元《生活中的控制系统》的第3课。

生活中广泛存在着“输入一计算一输出”的计算模式,从外界获得的输入经过计算产生输出,进而作用于外界再影响输入,从而形成反馈系统。

随着信息科技的发展,这样的系统在生活中处处可见,不断影响着我们,本单元就研究生活中的控制系统。

本单元前几次课认识了控制系统,了解控制系统对生产生活的影响,分析控制系统的三个环节。

本课主要介绍各种各样的输入,分析人脸识别进站闸机控制系统、智能烤箱温控系统。

二、学情分析本课的授课对象为五年级的学生。

五年级的学生敢于合作,善于表达,已经有一定的生活经验和解决问题的能力。

学生在三、四年级的学习中已经认识了线上学习与生活、生活中的数字化、数据编码等内容,但是学生对于系统的概念还不是很了解。

上个单元学习了什么是系统,系统的特征,系统的普遍性与多样性;系统的构成,系统的模块;观察身边的系统,分析系统的组成。

本单元前几次课认识了控制系统,了解控制系统对生产生活的影响,分析控制系统的三个环节,为本节课学习打下基础。

教学重点:认识控制系统,分析控制系统的三个环节。

教学难点:分析控制系统的三个环节。

五、课前准备学习环境:计算机教室学习资源:PPT课件六、设计思路本着以“学”为中心的理念,为体现学生的主体性,有效地落实教学目标,主要采用任务驱动教学法,辅以作品评价法、归纳总结法,这些教学方法都将围绕学生的自主学习、探究学习逐级展开。

1 .各种各样的输入控制系统中输入的形式是多种多样的:当验证指纹正确,智能门锁打开;当检测到声音,声控灯打开,当烟雾浓度达到一定的值,烟雾报警器响起,“指纹” “声音”“烟雾浓度”都可以是这些控制系统的输入信号。

活动一:各种各样的输入2 .案例分析活动二:案例分析(1)人脸识别进站闸机控制系统中的“输入”环节。

火车站人脸识别进站系统,当旅客在进站的闸机上刷身份证信息,同时进行人脸识别对比,并在数据库中查找这一身份信息,判断该旅客是否购买了本站车次车票,然后做出是否打开闸门的决定。

6内模控制

6内模控制

R(s)

10s 1 5s 1
D(s)
1
Y (s)

10 s 1
e 10s

1 e8s 10s 1

内部模型为
Gˆ (s) 1 e8s 10s 1
比较IMC和Smith预 估控制两种控制策 略。
R(s)

(a)IMC系统结构
D(s)
101 1 2s
D(s) ——在控制对象输出上叠加的扰动。
讨论两种不同输入情况下,系统的输出情况:
(1)当 R(s) 0, D (s) 0 时:
假若模型准确,即 GˆP(s) Gp(s)
由图可见 Dˆ (s) D (s)
Y (s) D(s)[1 GIMC(s)Gp(s)] D(s)[1 GIMC(s)Gˆp(s)]
(s)

(
p
s

K
1)(0.5
s

1)
Gˆp (s) 0.5 s 1
⑶ 构成理想控制器
Gˆ IMC
(s)

( p s

1)(0.5
K
s

1)
⑷ 加一个滤波器
f
(s)


1 s
这时不需要使
1
GIMC
( s ) 为有
理,因为PID控制器还没有得到,容许 GIMC (s) 的分子比
f
(s)

(Tf
1 s
1)r
对于斜坡输入信号,可以确定Ⅱ型IMC滤波器的形式为
f
(s)

rTf s 1 (Tf s 1)r
Tf ——滤波器时间常数。
r ——整数,选择原则是使 GIMC(s)成为有理传递函数。
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6
或召唤信号。在图9-10所示梯形图中, 内部辅助继电器1000、
1002用来处理在同方向同时有两层楼呼叫的情况: 1002用来记 忆二楼的呼叫信号; 在电梯运行到二楼时, 1000得电5 s, 使电梯
停5 s后自行启动。
第 6 章 可编程控器应用举例
6
图 6 10 电 梯 梯 形 图
第 6 章 可编程控器应用举例
第 6 章 可编程控器应用举例
6
机械手下降到位时, 下降限位开关0003为ON, 发出移位脉 冲, 使HR001为“1”, HR000为“0”(因为1812为常开继电器), 机械手停止下降。此时0503为ON, 开始执行抓紧动作。同时,为 下一个移位脉冲的产生做准备。
原位→下降→抓紧→上升→正转→下降→松开→上升→反转→原位
机械手的每次循环动作均从原位开始。动作的切换除抓紧 /松开由压力继电器和时间控制外, 机械手的升降和回转运动均 由限位开关控制。
第 6 章 可编程控器应用举例
6
图 6- 11 某搬运机械手的工作示意图
第 6 章 可编程控器应用举例 6.4.1 控制要求 (1) 机械手在原位时, 按下启动按钮, 系统启动, 传送 带A运转。当装在传输带A端部的光电开关检测到物品后, 传 送带A停止。
6 可编程控制器应用举例
计算机科学与工程学院
第 6 章 可编程控器应用举例
6
第 6 章 可编程控制器应用举例
6.1 三相ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ步电动机的Y-△减压启动控制
6.2 交通信号灯控制
6.3 电梯的自动控制
6.4 机械手的步进控制
6.5 全自动洗衣机的自动控制
第 6 章 可编程控器应用举例
6
6.1 三相异步电动机的Y-△减压启动控制
输入
输出
第 6 章 可编程控器应用举例
6
图 6 - 9 电梯的I/O接线图
第 6 章 可编程控器应用举例 6.3.3 梯形图程序设计 厅外召唤指令的记忆和消除功能可以用锁存器KEEP指令。 将厅外召唤的启动保持信号端接S端, 消除信号接R端。在实现 厅外召唤的记忆和消除功能时必须注意其记忆和消除条件。 当按下一个指令按钮或召唤按钮, 且电梯不在本楼层时, 对应 的PLC内部继电器应保持该信号, 而且通过PLC的输出点亮相应 的按钮指示灯。当电梯正常到达楼层时,如果满足该指令或召 唤信号的停车条件时,电梯在该层停车, 并且消除对应的指令
6
输入
输出
第 6 章 可编程控器应用举例 6.4.3 I/O接线图
6
图 6 - 12 机械手的I/O接线图
第 6 章 可编程控器应用举例
6
6.4.4 梯形图程序设计
(1) 将整个工作过程分为若干个独立的控制功能步, 简称 步(本例中机械手的工作过程就可以分解成九个独立的步), 它 是为完成相应的控制功能而设计的独立的控制程序或程序段。 (2) 每个独立的步分别用一个方框表示,然后根据动作顺 序将各个步用箭头连接起来。 (3) 在相邻的两个步之间画上一条短横线, 表示状态转换 条件。当转换条件满足时上一步被封锁, 下一步被激活, 转向 执行新的控制程序, 若不满足转换条件, 则继续执行上一步的 控制程序。 (4) 在每个步的右侧画上要被执行的控制程序。
效。
第 6 章 可编程控器应用举例
6
6.3.2 I/O通道分配及I/O接线图
表 6 - 4 I/O通道分配
类 别 元 件 SB1 SB2 SB3 SQ1 SQ2 SQ3 KM1 KM2 HL1 HL2 HL3 端子号 0001 0002 0003 0011 0012 0013 0500 0501 0601 0602 0603 作 用 一楼呼叫按钮 二楼呼叫按钮 三楼呼叫按钮 一楼限位开关 二楼限位开关 三楼限位开关 电梯下降 电梯上升 一楼指示灯 二楼指示灯 三楼指示灯
三层电梯的厅外召唤的程序。电梯示意图如图9 - 8所示。
第 6 章 可编程控器应用举例
6
平层信号
平层
拖动系统
减速
减速点信号
起动 安全保护系统 定向、选层 楼层信号 楼层信号的取得
门锁保护
轿内指令 厅外召唤
楼层指示
图 6 - 7 电梯控制原理图
第 6 章 可编程控器应用举例
6
图 6 - 8 电梯示意图
(5) 当电梯停于一楼, 而二楼、 三楼均有人呼叫时, 电
梯上升, 碰到SQ2时, 停5s, 然后继续上升, 碰到SQ3停止。
第 6 章 可编程控器应用举例 (6) 当电梯停于三楼, 而一楼、二楼均有人呼叫时,电梯 下降, 碰到SQ2时,停5s, 然后继续下降, 碰到SQ1停止。
6
(7) 在电梯上升或下降途中, 任何反方向的下降呼叫信号无
6
输出
作 用 起动按钮 停止按钮 热继电器的动断触点 电动机运行指示灯 定子绕组主接触器 丫连接接触器 △连接接触器
第 6 章 可编程控器应用举例 2. PLC的I/O接线图
6
图 6 - 2 电动机Y-△启动控制的I/O接线图
第 6 章 可编程控器应用举例 6.1.3 梯形图程序设计 电动机Y-△启动控制的梯形图见图9-3。电动机Y-△启动控
6
(2) 传输带A停止后, 机械手进行一次循环动作, 把物品 从传送带A上搬到连续运转的传送带B上。
(3) 机械手返回原位后, 自动启动传送带A运转, 进行下 一个循环。 (4) 按下停止按钮后, 待整个循环完成后, 机械手返回原位, 才能停止工作。
第 6 章 可编程控器应用举例 6.4.2 I/O通道分配 表 6 - 5 I/O通道分配
6
6.4 机械手的步进控制
图6-11是某搬运机械手的工作示意图, 其任务是将传送带 A上的物品搬送至传送带B上。该机械手有三个动作: 升降运动 由液压缸驱动, 回转运动由液压马达驱动, 手爪的松夹运动由 另一液压缸驱动。三个动作的正反向运动均由电磁换向阀来改 变液流的方向来控制。 传送带A和B均由电动机通过机械装置 来驱动。 机械手一个动作循环的动作顺序如下:
电梯停车过程可分为两部分,其所需的条件为选层部分选择好停
车楼, 而且电梯必须到达要停车的楼层的减速点,此时电梯方可 减速。当电梯到达目标楼层的平层位置时, 电梯方可作停车动
作。此外,楼层信号(电梯当前位置)、轿内指令、厅外召唤、
减速点信号、平层信号、安全保护信号、门锁信号以及其他相 关信号的取得和处理都属于电梯控制的内容。这里我们只介绍
6
制是一个典型的时间、顺序控制, 通过本例我们可进一步熟悉
定时器的应用, 如什么时候开始计时, 定时时间到后应执行的 下一步动作是什么, 定时器要否复位以及什么时候复位等等。
此外,本例中停止按钮SB2 和热继电器FR分别采用的是其动合触
点和动断触点, 故梯形图中0002采用动断触点, 而0003采用动 合触点。如果SB2采用的是动断触点, 则0002应采用动合触点。
类别 元件 SB1 SB2 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 K PS KM1 Y A1 Y A2 Y A3 Y A4 Y A5 端子号 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0500 0501 0502 0503 0504 0505 作用 起动按钮 停止按钮 上升限位开关 下降限位开关 正转限位开关 反转限位开关 抓紧压力继电器触点 光电开关 传输带 A 驱动 正转电磁铁 反转电磁铁 抓紧/放松电磁铁 上升电磁铁 下降电磁铁
6
第 6 章 可编程控器应用举例 6.2.3 I/O接线图
6
图 6 - 5 交通灯的I/O接线图
6.2.4 可编程控器应用举例 第 6 章梯形图程序设计
6
图 6 6 交 通 灯 的 梯 形 图
第 6 章 可编程控器应用举例
6
6.3 电梯的自动控制
图6-7所示为电梯控制原理图。电梯控制的核心是对拖动系 统的控制, 类似三相异步电机的正反转和启动/停止控制,只不 过控制所需的条件要多得多。如电梯的启动所需的条件为:安全 保护系统正常、门锁锁闭、定向部分选择好电梯运行方向等。
6.1.1 控制要求
某电动机Y-△启动控制时的时序图如图9-1所示, 当主接触 器KM1与Y连接接触器KM2同时接通时,电动机工作在Y形启动 状态; 而当主接触器KM1与△连接接触器KM3同时接通时, 电动 机就工作在△形接法的正常运行状态。 由于PLC内部切换时间很短, 必须有防火花的内部锁定。 TA 为内部锁定时间。当电机绕组从Y形切换到△形时,从KM2完全 截止到KM3接通这段时间即为TA,其值过长、过短都不好,应通 过实验确定。从KM3接通到KM1接通这段时间为TM, TM一般 小于TA。Y形启动时间为TS。本例分别设定TS、TA、TM为10 s、 0.3 s、0.2 s。
第 6 章 可编程控器应用举例
6
图 6 - 1 某电动机Y-△启动控制时的时序图
第 6 章 可编程控器应用举例 6.1.2 I/O通道分配及PLC的I/O接线图 1. I/O通道分配 表 6 - 1 I/O通道分配
类别 输入 元件 SB1 SB2 FR HL KM1 KM2 KM3 端子号 0001 0002 0003 0500 0501 0502 0503
时间为60 s。 (3) 在东西向红灯亮的同时, 南北向的绿灯也亮, 并维持 55 s; 到55 s时,南北向的绿灯闪亮3 s后熄灭。
第 6 章 可编程控器应用举例 (4) 在南北向绿灯熄灭后, 南北向黄灯亮, 并维持2s。2 s 后南北向黄灯熄灭, 东西向红灯也熄灭。 (5) 在东西向红灯熄灭的同时, 东西向的绿灯亮, 南北向 的红灯也亮。 (6) 在南北向红灯亮25 s后, 东西向绿灯闪亮3 s后熄灭。
第 6 章 可编程控器应用举例
6
图 6 - 3 电动机Y-△启动控制的梯形图
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