自动控制原理课程设计任务书

自动控制原理课程设计任务书1
电枢控制式直流电动机的原理图如下：
系统中的参量为：
R.为电枢绕组的电阻（欧）;L.为电枢绕细的电感（亨）；.为电枢绕组的电流（安〉；if 为磁场的电流（安）;u.为作用到电枢上的电压（伏）;e b为反电动势（伏）：。

为电动机轴的角位移（弧度）；Mv 为电动机转矩（公斤米）：
J为电动机和负载折合到电动机轴上的转动惯量（公斤米秒2 ) ;
f 为电动机和负载折合到电动机轴上的粘性摩擦系数（公斤米／弧度／秒）；
KM为电动机转矩常数：
Kb为反电动势常数：
并设信号源内阻抗为零。

要求：
（1）列出原始微分方程：
（2）绘制系统的结构图：
（3）确定系统的传递函数G(s) = 0 (s) /U.(s) ;
（4）当L.=2 亨，f = -2 公斤米／弧度／秒，J= O. 5 公斤米秒2 , R.=4 欧，
KM=3 , Ki,=5 时，求：Gk (s），并以Gk (s）为开环传递函数作出根轨迹。

（5）采用你认为的最佳方法对Gk (s）进行校正，使Gk (s）的参数最优。

自动控制原理课程设计任务书2
打印机打印头控制系统如图所示，采用皮带传动、直流电机驱动，其中传送皮带弹性系数k=20N/m，打印头质量为m=0. 2kg，光电位移传感器的灵敏度lv/m，皮带轮的半径都为0. 15m，电机忽略电感，电阻R=2 欧，扭矩常数为：km=2Nm/A, 系统转动惯量为J=0.0kg. m2，系统的阻尼折合到电机处b=0. 25Nms/rad 。

要求：
(1) 分析系统性能，如果采用速度副反馈进行校正，反馈系数为0. 1，再计算系统性能。

( 2 ) 要求系统调节时间为0. ls，超调量小于10%，稳态误差小于1%，试用频率法进行校正。

( 3) 如果采用PI校正，试用根轨迹法确定系数。

自动控制原理课程设计任务书3
已知一光源自动跟踪系统，利用帆板上一对光敏元件检测光能，当帆板偏离光源时，光敏元件产生电压差并通过放大后驱动电机转动，使太阳能帆板对准光源，如图示，其中，电机Ra=l.75;La=2.83e-3;Vc=Kv*Wa，表示转子旋转产生的电动势，Kv=0.093 ;电机产生的电磁力矩T=Kt*I，Kt=0.0924；电机及负载的转动惯量J=30e-6m s；阻力矩为T = B*wa，其中B=5e-3。

要求：
（1）分析系统工作过程，建立数学模型，并画出结构图。

（2）系统跟踪阶跃响应的时间为0.5 秒，超调量为小于5o/o，设计校正系统。

（3）分析当该系统跟踪太阳转动时的性能。

（4）设计光源检测放大装置，画出电路图并确定主要元件参数。

自动控制原理课程设计任务书4
在造纸厂的卷纸过程中，卷开轴和卷进轴之间的纸张张力采用下图所示的卷纸张力控制系统进行控制，以保持张力F基本恒定。

要求：
( 1）查阅相关资料，分析系统的工作原理，指出被控对象、被控量和给定量，画出系统方框图。

( 2 ）分析系统每个环节的输入输出关系，代入相关参数求取系统传递函数。

( 3 ）分析系统时域性能和频域性能。

( 4 ）运用根轨迹法或频率法校正系统，使之满足给定性能指标要求。

（己知：T m =0.35 ,T n =3,k1 = 2,k2 = 2 k m =1 ,k n=3，反馈系数：α=1要求：ωc≥4 ,γc ≥ 40 )
自动控制原理课程设计任务书5
已知一个采用自整角机的位置随动系统，如图所示，系统输入为指令转角，输出为负载转速n。

当系统误差角e≠0 时，由自整角机BST-BSR 组成的比较装置输出交流电压信号U bs，通过相敏整流放大电路后变为U ph，然后经过功率放大器得到电压U d用于驱动电机转动，通过减速器带动负载工作。

负载转角Q m直接反馈到比较装置于比较，通过BSR输出控制电压U bs。

要求：
（1）选取适当参数，建立系统控制模型，画出系统动态结胸图：
（2）写出传递函数：
（3）调节传递函数参数使得系统跟踪响应的最大超调量M≥16%，调节时间t s≤0. 7s ; （4）写出分析过程：进行系统稳定性分析；
（5）如果系统不稳定，进行校正，画出校正前后的Bode 图；
（6）画出校正前后的斜坡阶跃响应图。

k=19;
sys=tf([1088339*k],[1 710 181342 1088339*k]);
t=0:0.001:0.2;
figure(1)
u=t;
lsim(sys,u,t,0);grid。