课程设计-飞行控制

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飞行控制系统设计

飞行控制系统设计

飞行控制系统设计飞行控制系统是保障飞机正常飞行的核心系统。

它通过感知环境、收集数据、分析信息,并采取相应的控制措施,确保飞机在各种飞行阶段和飞行任务中保持安全、平稳和可靠。

本文将从飞行控制系统的组成部分、设计原则和优化策略等方面来讨论飞行控制系统的设计。

一、飞行控制系统的组成部分飞行控制系统主要包括飞行引导、航向控制、姿态控制和自动驾驶等几个主要功能模块。

1. 飞行引导:飞行引导是飞行控制系统的基础部分,负责获取飞机的位置、速度、姿态等基本信息,并根据这些数据提供相应的引导指令,保证飞机在指定的航线上飞行。

2. 航向控制:航向控制是确保飞机在水平面上维持所需的航向的功能。

它通过调整飞机的方向舵和副翼等控制面,实现对飞机航向的控制。

3. 姿态控制:姿态控制是确保飞机在各种飞行动作中能够保持合适的姿态,如升降、俯仰和滚转等。

它通过调整飞机的副翼、方向舵和升降舵等控制面,实现对飞机姿态的控制。

4. 自动驾驶:自动驾驶是飞行控制系统的高级功能之一,它能够根据设定的飞行计划和任务要求,实现自主导航、自主飞行和自主着陆等操作。

自动驾驶的实现需要依赖精密的惯性导航系统、电子航图以及先进的控制算法。

二、飞行控制系统设计原则在设计飞行控制系统时,需要考虑以下几个原则:1. 安全可靠性原则:飞行控制系统是飞机的核心系统,设计时必须确保其安全性和可靠性。

系统需要具备故障检测与容错能力,能够在出现故障时及时切换到备用控制模式,保证飞机飞行的安全。

2. 稳定性原则:飞行控制系统设计应保证飞机在各种飞行阶段和飞行任务中保持稳定。

系统需要具备良好的控制性能,能够对飞机的姿态和航向进行精确的控制,确保飞机飞行平稳。

3. 灵活性原则:飞行控制系统应具备一定的灵活性,能够适应不同飞行任务的需求。

系统需要具备可调节参数和可编程控制算法等功能,能够在不同的飞行条件下进行自适应控制。

4. 性能优化原则:飞行控制系统的设计需要尽可能优化系统的性能。

飞行器控制系统-课程设计

飞行器控制系统-课程设计

飞行器控制系统-课程设计(共15页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师: 陈跃鹏 工作单位: 武汉理工大学 题 目: 飞行器控制系统设计 初始条件:飞行器控制系统的开环传递函数为:)2.361(4500)(+=s s Ks G要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1. 分别用时域和频域方法设计该系统的控制器。

控制系统的时域性能指标为:单位斜坡输入的稳态误差≤ 最大超调量≤5% 上升时间≤ 调节时间≤控制系统的频域性能指标为:单位斜坡输入的稳态误差≤相位裕量大于 802. 用Matlab 对校正前后的系统进行仿真分析,画出阶跃响应曲线,计算其时域性能指标。

时间安排:指导教师签名: 年 月 日 系主任(或责任教师)签名: 年 月 日摘要:根据被控对象及给定的技术指标要求,涉及自动控制系统,既要保证所设计的系统具有良好的性能,满足给定的指标要求,还有考虑方案的可靠性和经济性,本课程设计是在给定的指标下,分别用时域和频域方法设计该系统的控制器。

本文首先从理论的方法分别用时域和频域法求出控制系统的时域性能指标,再用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析,画出阶跃响应曲线,计算其时域性能指标,经验证,满足设计要求。

关键词:飞行器控制系统时域频域 MATLABAbstract:According to the controlled object and given the technical index requirements, involving the automatic control system, which not only have to guarantee the system designed has good performance, and meet given index requirement, also considering scheme reliability and economical efficiency, this course is designed in a given index, respectively for time domain and frequency domain method to design the system controller. This paper from the theoretical method respectively in time domain and frequency domain method for the control system of the time-domain performance index, reoccupy Matlab before and after correction system simulation analysis and draw the Laplace domain response curve, calculates the time-domain performance indicators, the verification, and meet the design requirements.Key words: Aircraft Control system Time-domain Frequency domain Matlab目录1设计要求 (1)初始条件 (1)设计任务 (1)2 用时域方法设计系统控制器 (1)题目分析 (1)超调量计算 (2)稳态误差 (3)上升时间 (3)调节时间 (4)3 用频域方法设计系统控制器 (4)理论分析 (4)参数计算 (4)4 MATLAB仿真分析 (5)阶跃响应曲线及性能指标 (5)MATLAB频域分析 (7)5 心得体会 (10)参考文献飞行器控制系统设计1 设计要求 初始条件:飞行器控制系统的开环传递函数为:)2.361(4500)(+=s s Ks G设计任务:控制系统的时域性能指标为:单位斜坡输入的稳态误差≤ 最大超调量≤5% 上升时间≤ 调节时间≤控制系统的频域性能指标为:单位斜坡输入的稳态误差≤ 相位裕量大于 802 用时域方法设计飞行器控制系统 题目分析:已知系统开环传递函数可得: 令2n ω= 4500k所以开环传递函数2()(361.2)n G s s s ω=+稳态误差为21361.20.000443lim ()n s ess SG s ζωω→==<n2= 所以,取182k = 超调量 5.012<--=ζζσπe 69.0>ζ又因为2n ζω= ① 由于0.69ζ>,181.6k > 显然条件①不成立。

航空航天工程中的飞行控制系统设计与仿真

航空航天工程中的飞行控制系统设计与仿真

航空航天工程中的飞行控制系统设计与仿真航空航天工程中的飞行控制系统设计与仿真是当今航空工程领域中的重要研究课题。

飞行控制系统设计和仿真是确保飞行器能够稳定、安全地飞行的关键。

本文将围绕这一主题,探讨飞行控制系统设计与仿真的主要内容、方法以及挑战。

一、飞行控制系统设计的主要内容飞行控制系统是飞行器上的重要设备,其设计涵盖多个方面。

设计一个有效的飞行控制系统需要考虑以下主要内容:1. 控制系统架构设计:根据飞行器的特性和任务需求,确定控制系统的架构。

一般包括飞行器的姿态控制、舵面控制、推进系统控制等子系统。

2. 控制算法设计:根据控制系统的架构,设计相应的控制算法。

常见的控制算法包括PID控制器、自适应控制器、模糊控制器等,用于实现飞行器的稳定控制和轨迹跟踪。

3. 传感器选择与布置:选择合适的传感器来获取飞行器的状态信息,包括姿态信息、速度信息、位置信息等。

同时,合理布置传感器以获得准确的测量值是设计中的关键。

4. 功率系统设计:控制系统需要电力供应,因此需要设计合适的功率系统来为控制器和传感器提供稳定的电源。

5. 故障检测与容错设计:飞行过程中可能发生各种故障,因此需要设计故障检测和容错机制,以保障系统的可靠性和安全性。

二、飞行控制系统仿真的重要性飞行控制系统仿真是在设计完成之后,通过计算机模拟飞行控制系统的工作。

它具有以下重要的作用:1. 性能评估:通过仿真可以对飞行控制系统的性能进行评估,包括控制系统的稳定性、响应速度、精度等指标。

通过优化仿真结果,可以改进飞行控制系统的设计。

2. 故障分析:在仿真中,可以模拟各种故障情况,分析飞行控制系统对故障的响应和容错能力。

这有助于改进系统的容错设计,提高飞行器的安全性。

3. 飞行特性研究:通过仿真可以研究不同飞行特性的影响,比如高速飞行、低速飞行、失速等情况下的控制效果,进而优化控制算法。

4. 稳定性分析:通过仿真可以分析飞行控制系统的稳定性,满足控制系统的稳定性要求是确保飞行安全的基础。

《飞行控制系统》课程实验(8学时)

《飞行控制系统》课程实验(8学时)

《飞行控制系统》课程实验(8学时)一、目标通过本实验,学生能够掌握基本的飞行控制系统的结构,设计的方法,仿真验证方法及控制性能的分析,加深对课堂教学内容的理解。

二、环境在windows操作系统下,matlab/simulink下进行设计与开发。

三、内容(一)飞机纵向飞行控制系统的设计与仿真(4学时)1、飞机纵向自然特性的分析与仿真,包括短周期模态,长周期模态的分析,求解阻尼与自然频率,分析开环响应特性。

2、飞机俯仰角控制系统的设计;3、飞机速度控制系统的设计;4、飞机纵向运动的仿真与分析(二)飞机侧向飞行控制系统的设计与仿真(4学时)1、飞机纵向自然特性的分析与仿真,包括滚转模态,荷兰滚及螺旋模态的分析,求解阻尼与自然频率,分析开环响应特性。

2、飞机滚转角控制系统的设计;3、飞机航向控制系统的设计;4、飞机侧向航向协调控制仿真与分析四.要求1.在matlab下进行编程,系统设计与仿真;2.撰写实验报告,要求给出设计的参数,实验结果及曲线。

附录:(一)飞机纵向俯仰角与速度控制系统设计 某飞机的纵向线性小扰动方程为: lon lon x A x B u =+其中 状态[]T x u q h αθ=∆∆∆∆∆,控制量[]T e T u δδ=∆∆ 问题:1、分析飞机纵向动力学模态,求飞机的长周期与短周期阻尼与自然频率。

2、对升降舵及油门单位阶跃输入下的飞机自然特性进行仿真,画出相应的状态曲线。

3、采用短周期简化方法,求出传递函数()e qG s δ∆∆。

采用根轨迹方法设计飞机的俯仰角控制系统,并进行仿真。

4、基于长周期简化方法,求出传递函数()T uG s δ∆∆,设计飞机的速度控制系统,并进行仿真。

5、基于纵向线性模型(状态方程),分别对速度控制与俯仰角控制进行仿真。

假设作动器特性为1010s +。

要求:给出相应的传递函数,画出相应的结构图根轨迹图及仿真曲线。

(二)飞机侧向滚转角控制系统设计 某飞机的侧向线性小扰动方程为: lat lat x A x B u =+其中 状态[]T x p r βφψ=∆∆∆∆∆,控制量[]T a r u δδ=∆∆ 问题:1、求出侧向运动方程的特征根,及对应的模态,求出荷兰滚模态的阻尼及自然频率。

飞行控制的设计解析

飞行控制的设计解析
不超过5%),而基本没有回调
稳定裕度在工程中的重要作用
幅值裕度和相位裕度不仅刻画了控制系统 的稳定鲁棒性,而且与动态品质密切相关 ,仔细回忆一下相关概念。
它们的物理本质是什么?
幅值裕度:控制系统对于对象空间尺度变化的容忍度; 相位裕度:控制系统对于对象时间尺度变化的容忍度;
通过画图详解姿态控制的稳定裕度
ADRC与PID的关系
ESO( Extended State Observer)的机理? 直接把一个估计很准确的需要控制量投入
控制;通过不断的摸索反复试凑得到控制 ;
控制方法的选取原则
在实际中,能用简单解决问题的,绝不用复杂的。控制模 型一定要比原模型更简练。追求一种形式美。 控制参数要少,而且有主导参数,分别掌握几个不同的 性能,参数要易于调试,不能过多地依赖于经验。
ADRC: Decoupling; Anticipating; Consistent Output;
ADRC Streamlines Temperature and Melt Control
Temperature Set-point
12345
PID passively responds to disturbance, causing zone oscillation
Performance Energy savings
2009, last paper in IEEE Trans. TIE
ADRC in Extrusion Applications
54321
5
4
3
2
1
5 Die Zones
5 Barrel Zones
PID: 5 SISO Loops Operating Independently; React to disturbance; Output fluctuates

飞行器飞行控制系统的设计与实现

飞行器飞行控制系统的设计与实现

飞行器飞行控制系统的设计与实现飞行控制系统是飞行器中至关重要的部分,它负责控制和管理飞行器的飞行状态,确保飞行器稳定、安全地完成任务。

本文将介绍飞行器飞行控制系统的设计与实现,以及相关技术和方法。

一、飞行控制系统的设计原理飞行控制系统的设计原理主要包括三个方面:飞行器动力系统、传感器系统和执行器系统。

1. 飞行器动力系统:飞行控制系统需要根据飞行任务的要求,确定飞行器的动力系统。

通常,飞行器动力系统包括引擎、发动机或电力系统。

设计者需要根据飞行器的尺寸、负载和性能等因素,选择适合的动力系统。

2. 传感器系统:飞行器飞行控制系统需要通过传感器获取飞行器的状态信息,如姿态、位置、速度等。

传感器系统通常包括加速度计、陀螺仪、磁力计等传感器,用于测量和检测飞行器的姿态和运动状态。

3. 执行器系统:飞行控制系统需要根据传感器获取的信息,通过执行器控制并调整飞行器的姿态和航向等参数。

执行器系统通常包括舵面、扰流板、发动机喷口等执行器,用于改变飞行器的飞行姿态和轨迹。

二、飞行控制系统的实现方法1. PID控制方法:PID控制方法是一种经典的控制方法,通过调整比例、积分和微分三个参数,实现对飞行器的控制和稳定。

该方法广泛应用于飞行器的姿态控制和导航系统中。

2. 预测控制方法:预测控制方法是一种基于飞行器的模型和状态信息,预测未来状态并进行控制的方法。

该方法适用于对飞行器的轨迹和航线进行规划和控制。

3. 自适应控制方法:自适应控制方法是一种通过不断调整控制器参数,使其适应不同工况和环境的控制方法。

该方法能够提高飞行器的鲁棒性和适应性。

4. 模糊控制方法:模糊控制方法是一种基于模糊推理的控制方法,通过模糊化输入量、设定模糊规则和进行模糊推理,实现对飞行器的控制和稳定。

三、飞行控制系统的设计案例以一架四轴飞行器为例,介绍其飞行控制系统的设计与实现。

1. 动力系统:选择电动发动机和锂电池作为飞行器的动力系统。

电动发动机提供动力,锂电池提供电能。

飞行控制课程教学大纲

飞行控制课程教学大纲
《飞行控制》课程教学大纲
课程基本信息(Course Information) 课程代码 (Course Code) *课程名称 (Course Name) 课程性质 (Course Type) 授课对象 (Audience) 授课语言 (Language of Instruction) *开课院系 (School) 先修课程 (Prerequisite) 授课教师 (Instructor) *学时 (Credit Hours) *学分 (Credits)
AV311
48
3
(中文)飞行控制 (英文)Flight Control of Aircrafts 专业基础课 basic course of aerospace engineering Senior students, majoringபைடு நூலகம்in Aerospace Engineering
中文 Chinese
design of the typical flight control systems, and some modern flight control technology, etc. By learning the course, students would be familiar with basic conceptions of flight control, be able to interpret basic flight dynamics phenomena, and to design flight control laws by using basic flight control theory and methods. Student minds would be expanded by modern flight control technology, and make a stone foundation for their future research work on flight control system design or manufacture.

飞行器控制课程设计报告书

飞行器控制课程设计报告书

航天学院导弹制导控制系统设计与Matlab仿真班级:02020902小组成员:导弹的制导系统设计与仿真敌方坦克正在自东向西作水平匀速直线运动,VT=15m/s,我方反坦克步兵使用反坦克导弹进行反击,假设导弹速度飞行中近似不变,VM=250m/s,开始引导瞬间发射点距离目标RT0=2000m,导弹距离发射点RM0=20m,且qM0=qT0=80○,试利用比例导引法对该导弹的攻击过程进行仿真,并绘制弹道曲线和导弹的法向过载曲线。

1)第一步:选取坐标系和攻击平面通常步兵使用反坦克导弹攻击坦克时,发射点和坦克基本在同一水平面,并且采用比例导引法的导弹整个飞行过程也几乎在这个水平面,因此攻击平面主要考虑为发射点和坦克所在的水平面,而导弹在纵向铅垂平面的运动可以近似认为是等高度水平飞行。

另一方面,步兵使用的反坦克导弹射程一般不超过 5km ,因此可以认为地面是水平大地且不考虑地球自转等影响。

因此可以选取地面坐标系Axyz ,原点 A 与制导站(发射点)重合,Az 轴平行与目标运动方向且指向正东,Az 轴指向正北, Ay指向天向,攻击平面为 Axz平面(如下图所示)。

图表1反坦克导弹攻击坦克时的坐标系和攻击平面选取2)第二步:导弹的受力分析和矢量分解现在分析导弹的受力情况,通常导弹会受到重力、气动力(升力、侧向力和阻力)、发动机推力的作用。

对于本例题来说,由于反坦克导弹攻击坦克主要在攻击水平面,因此可以近似认为在铅垂方向上,重力和升力相互平衡,因此不再考虑;而对于阻力,通常其与速度方向相反,会减小导弹的速度,在本例题中为了简单期间,暂时不考虑阻力的影响;对于发动机推力,由于反坦克导弹的发动机通常在发射初期就已经燃烧完毕,因此仿真阶段为无动力的自由飞行阶段,发动机推力为零。

由于导弹主要在水平面飞行,因此可以认为导弹的速度也在水平面,所以重力不会影响到导弹的速度。

另一方面前面假设导弹的阻力和推力为零时,因此可以认为导弹在攻击过程中的速度恒定不变。

无人机技巧课程设计

无人机技巧课程设计

无人机技巧课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解无人机的基本组成、原理和分类。

2. 学生能掌握无人机飞行控制的基本技巧和操作流程。

3. 学生了解无人机在军事、民用等领域的应用及其发展前景。

技能目标:1. 学生能独立完成无人机的组装、调试和飞行操作。

2. 学生能运用所学的技巧进行无人机的基本飞行和简单特技飞行。

3. 学生能运用无人机进行拍摄、侦查等实际应用,并解决相关问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对无人机技术的兴趣和热情,激发探索精神。

2. 增强学生的团队协作意识和沟通能力,培养合作精神。

3. 培养学生遵守无人机飞行法规,关注安全,养成负责任的态度。

课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:本课程针对初中生,学生对新鲜事物充满好奇,动手能力强,具备一定的创新意识和团队协作能力。

教学要求:课程要求学生在掌握无人机基本知识的基础上,注重实践操作,提高实际飞行技巧,同时培养良好的情感态度价值观。

通过分解课程目标,使学生在课程学习过程中达到预定的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 无人机基础知识:- 无人机的定义、分类及发展历程。

- 无人机的组成部分及其工作原理。

- 无人机的应用领域及发展前景。

2. 无人机飞行控制技巧:- 飞行原理及飞行模式介绍。

- 飞行控制器的基本操作方法。

- 常用飞行技巧及简单特技飞行动作。

3. 无人机实践操作:- 无人机组装、调试及维护。

- 飞行前的安全检查及注意事项。

- 实际飞行操作训练,包括起飞、悬停、降落等。

4. 无人机应用实践:- 无人机拍摄技巧及后期处理。

- 无人机侦查、救援等实际应用案例。

- 结合实际问题,进行无人机应用方案设计。

教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织,按照以下教学大纲安排和进度进行:第1周:无人机基础知识学习。

第2周:无人机飞行控制技巧理论学习。

第3-4周:无人机实践操作训练。

《自动飞行控制系统》说课PPT

《自动飞行控制系统》说课PPT
Title in here
飞行的稳定性与安全性的要求
主要内容
1 课程性质与目标
12
课程设计
3 教学内容与方法
4
教学对象分析
5
教学条件
6
课程改革
一、课程性质与目标
1、课程性质
A B C
D
课程类型 课程编码
课程设置及教学计划进程表
教学时数
学期/教学周数/周学时数
考核方式
课程名称






总学 课堂 课内实
方式控制板 自动油门系统 自动着陆系统:原理和分类、操作方式、进近、下滑道、着陆、复飞、系统检测和
故障状况
ME-TA AV 等级 等级
1


3

3

3

3

3

3

3

3

3
内容处理:
在原教学内容基础上增加第 一章内容“自动控制理论基 础”。
第二章内容为回顾先修课程 《空气动力学基础与飞行原 理》的知识点,不做详细讲 解。
11.4.10
M11. 涡轮发动机飞机的结构和系统 内容
自动飞行(ATA22) 自动飞行系统布局和基础理论(系统布局、工作原理和相关术语)
自动驾驶:指令信号的处理 工作方式:横滚、俯仰和偏航
飞行指引系统 偏航阻尼器的作用与原理
直升机自动增稳系统 自动配平:马赫配平、自动驾驶仪配平、速度配平、迎角配平等
教材
1.高职高专教材和行业培训 教材合理搭配,适应本专业 人才培养需要; 2.积极与企业合作开发符合 民航机务维修培训标准的高 职高专教材。

课程设计---飞行器控制系统设计

课程设计---飞行器控制系统设计

目录1飞行器控制系统的设计过程 (1)1.1飞行器控制系统的性能指标 (1)1.2参数分析 (1)2系统校正前的稳定情况 (3)2.1校正前系统的伯特图 (3)2.2校正前系统的奈奎斯特曲线 (3)2.3校正前系统的单位阶跃响应曲线 (5)2.4校正前系统的相关参数 (5)2.4.1 上升时间 (6)2.4.2超调时间 (7)2.4.3超调量 (7)2.4.4 调节时间 (7)3校正系统 (8)3.1校正系统的选择及其分析 (8)3.2验证已校正系统的性能指标 (10)4系统校正前后的性能比较 (13)4.1校正前后的波特图 (13)4.2校正前后的奈奎斯特曲线 (14)4.3校正前后的单位阶跃响应曲线 (15)5设计总结与心得 (17)参考文献 (18)飞行器控制系统设计1飞行器控制系统的设计过程1.1飞行器控制系统的性能指标飞行器控制系统的开环传递函数)2.361(4500)(+=s s Ks G控制系统性能指标为调节时间s 01.0≤,单位斜坡输入的稳态误差000521.0≤,相角裕度大于85度。

1.2参数分析由系统开环传递函数可以求得: 令2n ω= 4500k所以开环传递函数:2()(361.2)n G s s s ω=+稳态误差为:ss 2n n1361.2e 0.000521lim ()s SG s ζωω→==≤2= 可得832/n rad s ω=,0.217ζ=。

所以,取154k =。

开环传递函数693000()(361.2)G s s s =+稳态误差0.005eδ=>可得:0.69ζ>又因为2n ζω=361.2 ss e 0.000527≥比较可知,不满足题意,因此要加入一定的性能改善环节。

2系统校正前的稳定情况2.1校正前系统的伯特图根据校正前的飞行器控制系统的开环传递函数,在MATLAB中绘制出校正前的波特图,如图2-1所示。

绘制校正前伯特图的MATLAB源程序如下:num=693000;den=[1,361.2,0]; %校正前系统参数bode(num,den); %绘制伯特图grid;2.2校正前系统的奈奎斯特曲线根据校正前的飞行器控制系统的开环传递函数,在MATLAB中绘制出校正前的奈奎斯特曲线,如图2-2所示:num=693000;den=[1,361.2,0]; %校正前系统参数nyquist(num,den) %绘制奈奎斯特曲线-50050M a g n i t u d e (d B)10101010P h a s e (d e g )Bode DiagramFrequency (rad/sec)图2-1校正前系统的伯特图-100-80-60-40-20020406080100Nyquist DiagramReal AxisI m a g i n a r y A x i s图2-2校正前系统的奈奎斯特曲线2.3校正前系统的单位阶跃响应曲线校正前系统的单位反馈闭环传递函数为2()693000()361.2693000C s R s s s =++ 用MATLAB 绘制系统校正前的的单位阶跃响应曲线如图1-3所示。

无人机飞行操控技术项目5 无人直升机飞行操控教学教案

无人机飞行操控技术项目5 无人直升机飞行操控教学教案
(1)出于安全考虑,在飞行操作时如何注意过人员站位问题?
(2)无人直升机飞行时如何抵消主旋翼回转时所产生的扭力使机体飞行更稳定?
(3)无人直升机降落时需要注意哪些事项?
项目实训:无人直升机飞行操控实训实施
教学方法:讲授法、直观演示法、练习法
教师演练本次实训的各项基本操作流程,并阐明实训过程中应注意的要点和要求,学生观看并听讲。(操作演练)
分四步完成实训内容:
第一步,教师演示课程中涉及到的实操内容。
第二步,教师分配实训任务。
第三步,学生按照小组形式进行实训。
操作内容:
重点难点分析
本项目教学中的重点是:
1.无人直升机飞行操控要点;
2.无人直升机飞行操控注意事项。
本项目教学中的难点是:
1.无人直升机起飞和降落操作。
教学过程设计
1.项目背景
过去十年,无人直升机取得的成绩有目共睹,续航和智能化水平大幅提高,应用场景广布各行各业。无人直升机凭借垂直起降、空中悬停、着陆场地小、部署灵活等优势,在地质勘探、农林、消防、物流、气象监测等民用领域充分展示了其用武之地。例如,在森林消防领域,无人直升机起降方便、载荷大、航程远,可以用灭火弹将山火消灭在萌芽状态;在高原物流领域,面对空气稀薄、机场等基础设施不足的情况,无人直升机非常适合用于哨所的物资投送和保障边防补给;在军事国防领域,与有人直升机相比,无人直升机体积小、造价低、能够有效避免人员伤亡,被广泛用于执行侦察、监视、目标截获、诱饵、攻击、通信中继等各种非杀伤性和杀伤性任务。技术发展日新月异,产品迭代目不暇接。未来,无人机直升机将朝着安全性高、操作简单、降低成本的方向不断发展,在载荷、续航时间等性能上不断迭代升级,以满足更多行业需求。
要点二 飞行操控注意事项

小学无人机飞行课程设计

小学无人机飞行课程设计

小学无人机飞行课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解无人机的定义、分类及其基本组成部分。

2. 学生能够掌握无人机飞行的基本原理和操作技巧。

3. 学生能够了解无人机在生活中的应用及其对科技发展的意义。

技能目标:1. 学生能够独立完成无人机的组装和调试。

2. 学生能够熟练操作无人机完成直线飞行、转弯、悬停等基本动作。

3. 学生能够运用无人机进行简单的拍摄和侦查任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对无人机科技的兴趣,激发他们的探索精神。

2. 培养学生团队协作意识,学会在飞行任务中互相配合、支持。

3. 培养学生遵守飞行规则,关注飞行安全,树立正确的价值观。

课程性质:本课程为实践性、探究性课程,结合无人机飞行操作,培养学生的动手能力、观察力和创新能力。

学生特点:小学高年级学生具备一定的认知能力和动手能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手操作和团队协作。

教学要求:注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,提供个性化指导,确保学生在课程中学有所获,提高学生的综合素质。

通过课程学习,使学生达到预期学习成果,为后续深入学习奠定基础。

二、教学内容1. 无人机基础知识:- 无人机的定义、分类及用途- 无人机的基本组成部分及其功能2. 无人机飞行原理:- 飞行基本原理(如牛顿运动定律、空气动力学)- 飞行控制系统的组成及工作原理3. 无人机操作技巧:- 无人机组装、调试与维护- 飞行操作基本技巧(直线飞行、转弯、悬停等)- 安全飞行规则与飞行礼仪4. 无人机应用实践:- 简单拍摄技巧与任务实践- 侦查、搜救等无人机实际应用场景模拟5. 创新拓展:- 无人机编程与自主飞行- 无人机飞行挑战赛与团队合作教学内容安排与进度:第一课时:无人机基础知识学习第二课时:无人机飞行原理及控制系统介绍第三课时:无人机组装、调试与基本操作技巧训练第四课时:安全飞行规则与飞行礼仪第五课时:无人机拍摄与任务实践第六课时:创新拓展与团队合作教材章节及内容:第一章:无人机的世界第二章:无人机飞行原理第三章:无人机操作与维护第四章:无人机在实际中的应用第五章:无人机创新与发展教学内容紧密结合课程目标,确保学生在学习过程中逐步掌握无人机相关知识和技能,培养其创新意识和团队合作精神。

5组飞机系统课程设计

5组飞机系统课程设计

5组飞机系统课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握飞机系统的相关知识,包括飞行控制系统、导航系统、燃油系统、电气系统和液压系统等。

通过学习,学生应能理解各系统的功能、工作原理和相互关系,并能在实际问题中运用所学知识进行分析和解题。

1.掌握飞机各系统的基本概念和组成。

2.了解飞行控制系统、导航系统、燃油系统、电气系统和液压系统的工作原理。

3.理解各系统之间的相互关系及对飞机性能的影响。

4.能够运用所学知识分析飞机系统的问题并提出解决方案。

5.具备一定的实际操作能力,如飞行控制系统模拟操作、电气系统检测等。

情感态度价值观目标:1.培养学生对飞机系统的兴趣和热情,提高学习积极性。

2.培养学生团队合作精神,学会与他人共同解决问题。

二、教学内容教学内容主要包括飞机各系统的基本概念、组成、工作原理和实际应用。

具体安排如下:1.飞行控制系统:介绍飞行控制系统的功能、组成和原理,分析其对飞机稳定性和操控性的影响。

2.导航系统:讲解导航系统的种类、原理和应用,如GPS、惯性导航系统等。

3.燃油系统:阐述燃油系统的功能、组成和运作原理,分析燃油管理对飞机续航能力的影响。

4.电气系统:介绍电气系统的结构、工作原理和维护方法,了解电气系统在飞机中的重要作用。

5.液压系统:讲解液压系统的原理、组成和应用,分析液压系统在飞机中的作用及其故障处理方法。

三、教学方法为实现教学目标,将采用以下教学方法:1.讲授法:通过讲解飞机系统的基本概念、原理和应用,使学生掌握相关知识。

2.案例分析法:分析实际案例,让学生了解飞机系统在实际问题中的运用。

3.实验法:学生进行飞行控制系统模拟操作、电气系统检测等实验,提高学生的实际操作能力。

4.小组讨论法:分组讨论问题,培养学生的团队合作精神和沟通能力。

四、教学资源1.教材:选用权威、实用的飞机系统教材,为学生提供系统、全面的知识体系。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识视野。

飞行员控制飞机教学设计

飞行员控制飞机教学设计

飞行员控制飞机教学设计1. 引言飞行员控制飞机教学是培养和训练飞行员的重要部分,它旨在确保飞行员具备正确的技能和知识来安全地操纵飞机。

本文将介绍一种有效的飞行员控制飞机教学设计,以确保教学的有效性和高效性。

2. 教学目标设定在开始设计飞行员控制飞机教学之前,首先需要明确教学目标。

教学目标应明确具体的技能和知识要求,例如操纵各类飞机的基本动作、飞行规则和程序等。

通过明确定义教学目标,可以帮助学员更好地理解自己的学习目标,有针对性地进行学习。

3. 教学内容组织飞行员控制飞机教学的内容应该根据飞行员的不同级别进行合理的组织。

教学内容应分为基础阶段和进阶阶段,包括但不限于飞行器操控技术、飞行规则、飞行器系统操作等。

在组织教学内容时,应根据学员的背景和能力合理安排难易程度,逐步深入。

4. 教学方法选择在飞行员控制飞机教学中,选择合适的教学方法非常重要。

传统的教学方法通常包括课堂讲授、模拟器训练和实际飞行训练。

其中,课堂讲授可以用于传递理论知识,模拟器训练可以帮助学员熟悉飞行器操作,实际飞行训练则是将理论知识和实际操作相结合的重要环节。

现代教学方法也可以采用多媒体技术、虚拟现实等创新工具来提高教学效果。

5. 教学评估方式为了评估学员的学习效果和教学质量,需要制定有效的评估方式。

评估方式可以包括理论考试、模拟器操作评估和实际飞行评估等。

通过不同形式的评估,可以全面了解学员的掌握程度和技能水平,并及时调整教学策略。

6. 教学资源准备飞行员控制飞机教学需要充分准备相关教学资源。

教学资源可以包括教材、讲义、模拟器设备、飞行训练平台等。

这些教学资源应保证质量可靠、适用性强,能够满足学员的学习需求。

7. 教学团队建设为了确保教学质量,建立一个合适的教学团队非常重要。

教学团队可以由具备相关背景和经验的资深飞行员、教学专家和技术人员组成。

团队成员之间需要密切合作,相互配合,以确保教学过程的顺利进行。

8. 教学过程管理在飞行员控制飞机教学过程中,需要对教学过程进行有效管理。

飞行自动控制课程设计

飞行自动控制课程设计

飞行自动控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解飞行自动控制的基本概念,掌握飞行器稳定性、控制性的基本原理。

2. 学生能描述飞行自动控制系统的结构、功能及工作原理,了解不同类型的飞行控制器及其应用。

3. 学生能掌握飞行自动控制中的关键参数,如姿态角、速度、高度等,并了解它们在飞行控制系统中的作用。

技能目标:1. 学生能运用所学的飞行自动控制知识,分析并解决实际问题,如调整飞行器姿态、实现自主飞行等。

2. 学生能设计简单的飞行自动控制算法,进行仿真实验,验证控制策略的有效性。

3. 学生具备一定的编程能力,能利用相关软件工具实现对飞行器的控制指令编写和调试。

情感态度价值观目标:1. 学生对飞行自动控制产生浓厚的兴趣,激发探究飞行器科技的热情。

2. 学生能够认识到飞行自动控制在国家战略、民用领域的重要性,增强国家荣誉感和使命感。

3. 学生通过团队合作完成课程任务,培养团队协作精神,提高沟通与交流能力。

本课程针对高中年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。

课程设计注重理论与实践相结合,以培养学生的动手操作能力、创新思维能力和实际问题解决能力为目标,为后续教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容本章节内容依据课程目标,结合教材《飞行器自动控制》进行选择和组织,具体如下:1. 飞行自动控制基本概念:介绍飞行自动控制的基本原理、发展历程和分类,涉及教材第一章内容。

2. 飞行器稳定性与控制性原理:分析飞行器的稳定性、控制性基本原理,包括教材第二章的线性系统理论、稳定性判据等。

3. 飞行自动控制系统结构与功能:讲解飞行自动控制系统的组成、功能及工作原理,涉及教材第三章内容。

4. 飞行控制器类型及原理:介绍不同类型的飞行控制器(如PID控制器、自适应控制器等),分析其工作原理和应用,涉及教材第四章内容。

5. 飞行自动控制关键参数:阐述姿态角、速度、高度等关键参数在飞行控制系统中的作用,涉及教材第五章内容。

大学飞行控制教案

大学飞行控制教案

大学飞行控制教案大学飞行控制教案一、教学目标通过本课程的学习,学生应该掌握以下知识:1. 飞行控制系统的基本组成及工作原理。

2. 大气动力学基础和飞行稳定性原理。

3. 航空电子学的主要内容和应用。

4. 飞机自动控制系统的原理及应用。

5. 飞机操纵系统的设计和测试方法。

6. 飞机的控制技术和应用实例。

二、教学内容1. 飞行控制系统的基本组成及工作原理(1)飞行控制系统的分类和功能;(2)飞机姿态控制系统;(3)飞机舵面操纵系统;(4)飞机推力操纵系统;(5)飞机姿态测量系统;(6)飞机状态估计系统;(7)飞机反馈控制系统。

2. 大气动力学基础和飞行稳定性原理(1)空气动力学基础;(2)飞机稳定性和控制性;(3)空气动力学实验方法和测试技术。

3. 航空电子学的主要内容和应用(1)基本电子学知识;(2)模拟电子学和数字电子学;(3)电路设计和调试技术;(4)典型飞机电子设备的应用。

4. 飞机自动控制系统的原理及应用(1)自动驾驶系统的基本原理和功能;(2)自动导航系统的原理和应用;(3)自动着陆系统的原理和设计;(4)自动飞行控制系统的原理和控制策略。

5. 飞机操纵系统的设计和测试方法(1)飞机操纵系统的设计原则和流程;(2)飞机操纵系统的测试方法和设备;(3)飞机操纵系统的质量保证和检测标准。

6. 飞机的控制技术和应用实例(1)飞机机载控制系统的升级和更新;(2)典型飞机控制技术的应用;(3)控制技术在飞机设计和制造中的应用实例。

三、教学方法1. 讲授法教师通过讲解、演示和讨论等方式,向学生传授相关的知识和技能。

2. 实验法针对实验性内容,通过实验来体会和验证理论。

3. 讨论法引导学生进行讨论,以达到共同交流、提高思维和应用能力的目的。

四、评估方法1. 期中考试对学生在学期中对所学知识的掌握情况进行考核。

2. 期末考试对学生在整个学期内所学知识的掌握程度进行考核。

3. 作业和实验报告对学生对所学内容的掌握以及综合应用能力的培养进行考核。

飞行操作课程设计

飞行操作课程设计

飞行操作课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习飞行操作的基本知识和技能,使学生能够理解并掌握飞行原理、操作程序和飞行安全知识,培养学生的飞行操作技能和团队合作能力。

知识目标:学生将能够理解飞行原理、飞行器构造、飞行操作程序和安全知识,并能够运用这些知识解决实际问题。

技能目标:学生将能够熟练操作飞行器,掌握飞行操作技能,并能够在模拟飞行环境中进行飞行操作。

情感态度价值观目标:学生将能够培养对飞行操作的兴趣和热情,提高对飞行安全的重视,并能够培养团队合作精神和责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括飞行原理、飞行器构造、飞行操作程序和安全知识。

1.飞行原理:介绍飞行动力学、空气动力学和飞行控制原理,使学生了解飞行器飞行的基本原理。

2.飞行器构造:讲解飞行器的各个组成部分及其功能,包括机身、机翼、尾翼、发动机等。

3.飞行操作程序:教授飞行操作的基本步骤和程序,包括起飞、飞行、降落等。

4.安全知识:介绍飞行安全的重要性和飞行安全知识,包括飞行前的检查、飞行中的注意事项等。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握飞行操作的基本原理和知识。

2.讨论法:通过小组讨论和交流,培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。

3.案例分析法:通过分析飞行事故案例,使学生理解和掌握飞行安全知识。

4.实验法:通过模拟飞行实验,使学生亲身体验飞行操作,提高飞行技能。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选择权威、实用的飞行操作教材,作为学生学习的主要资源。

2.参考书:提供相关的飞行操作参考书籍,供学生深入学习和研究。

3.多媒体资料:利用多媒体课件、视频等资料,生动形象地展示飞行操作的原理和过程。

4.实验设备:准备飞行模拟器等实验设备,供学生进行模拟飞行实验。

飞行器控制系统课程设计

飞行器控制系统课程设计

飞行器控制系统课程设计(总16页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--课程设计任务书学生姓名: 专业班级:指导教师: 工作单位:题 目: 飞行器控制系统设计 初始条件:飞行器控制系统的开环传递函数为:)2.361(4500)(+=s s K s G 控制系统性能指标为调节时间s 01.0≤,单位斜坡输入的稳态误差000521.0≤,相角裕度大于84度。

要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)(1) 设计一个控制器,使系统满足上述性能指标;(2) 画出系统在校正前后的奈奎斯特曲线和波特图;(3) 用Matlab 画出上述每种情况的阶跃响应曲线,并根据曲线分析系统的动态性能指标;(4) 对上述任务写出完整的课程设计说明书,说明书中必须写清楚分析计算的过程,给出响应曲线,并包含Matlab 源程序或Simulink 仿真模型,说明书的格式按照教务处标准书写。

时间安排:指导教师签名: 年 月 日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1串联滞后—超前校正的原理...................... 错误!未定义书签。

2飞行器控制系统的设计过程................ 错误!未定义书签。

飞行器控制系统的性能指标.......................... 错误!未定义书签。

系统校正前的稳定情况.............................. 错误!未定义书签。

校正前系统的波特图.......................... 错误!未定义书签。

校正前系统的奈奎斯特曲线 (2)校正前系统的单位阶跃响应曲线................ 错误!未定义书签。

飞行器控制系统的串联滞后—超前校正.. (4)确定校正网络的相关参数 (4)验证已校正系统的性能指标 (6)系统校正前后的性能比较 (8)校正前后的波特图 (8)校正前后的奈奎斯特曲线 (9)校正前后的单位阶跃响应曲线 (11)3设计总结与心得体会 (12)参考文献 (13)摘要根据被控对象及给定的技术指标要求,设计自动控制系统,既要保证所设计的系统有良好的性能,满足给定技术指标的要求,还有考虑方案的可靠性和经济性。

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课 程 设 计 报 告学 院: 自动化学院 专业名称: 自动化专业 学生姓名: 雷雨田 学 号: 2008302146 指导教师: 谢蓉 时 间:2010年6月课程设计任务书一、设计内容1 查阅有关资料。

2 已知单位负反馈系统的开环传递函数为:40()(0.21)(0.06251)G s s s s =++对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析。

3 用MATLAB 语言及Simulink 动态仿真工具,绘制根轨迹图、Nyquist 图、Bode 图。

4 设计校正系统,使得校正后的系统相角裕度不小于40 ,幅值裕度不小于10db 。

5 在计算机上实现控制系统,并按指标要求进行实际调试。

6 完成设计报告。

二、主要技术指标相位裕度o ()40c γω≥,幅值裕度()10c h db ω≥。

三、进度要求2周完成设计任务,撰写设计报告3000字以上,应包含设计过程、 计算结果、 图表等内容。

学 生 指导教师1. 设计内容同课程设计任务书。

2. 设计过程1 利用MATLAB 函数求得系统零极点,并判断系统稳定性。

1.1、涉及到得自控知识: 1)稳定性的概念:如果在扰动作用下系统偏离了原来的平衡状态,在扰动消失后,系统能够以足够的准确度恢复到平衡状态,则系统是稳定的。

否则,系统不稳定。

2)稳定的充分必要条件:系统稳定的充分必要条件是系统闭环特征方程的所有根均具有负的实部,或者所有闭环特征根均位于左半s 平面。

1.2、分析过程:1)系统开环传递函数为:40()(0.21)(0.06251)G s s s s =++可得闭环传递函数为:402625.00125.040)(23+++=Φs s s s 2)系统的零极点:用MATLAB 计算系统的零极点: 没有零点; 极点为:d=conv([1 0],conv([0.2 1],[0.0625 1]));%分母多项式roots(d)%求极点ans =0 -16-53)系统的稳定性设系统的特征方程:0402625.00125.0)(23=+++=s s s s D用MATLAB 计算特征方程的根:roots([0.0125 0.2625 1 40])%求特征方程的根。

ans =-23.4187 1.2094 +11.6267i1.2094 -11.6267i因为系统有两个根在右半s 平面,所以系统不稳定。

2 利用MATLAB 进行稳态误差分析(求出系统输入信号为阶跃信号时的稳态误差值)。

2.1、涉及到得自控知识: 系统稳态误差的概念:控制系统的稳态误差是系统控制精度的一种度量,是系统的稳态性能指标。

对稳定的系统研究稳态误差才有意义,所以计算稳态误差应以系统稳定为前提。

2.2、分析过程 MATLAB 程序:clear clct=[0:0.01:3.0];r=ones(size(t));tf=tf([40],[0.0125 0.2625 1 40])%闭环传递函数 c=step(tf,t);%单位阶跃响应plot(t,r,'r--',t,c,'b-');%画出单位阶跃响应图 legend('输入信号','系统响应');%标注 xlabel('t/s'),ylabel('h(t)');%坐标轴标注 grid on ;%加入网格图像:0.511.522.53-30-20-1010203040t/sh (t )由单位阶跃响应图可以看出系统不稳定,求稳态误差没有意义。

3 利用MATLAB 进行动态特性分析(求出性能指标%σ、p t 、s t 的值)。

3.1、涉及到的自控知识: 系统动态性能指标:峰值时间p t ;超调量%σ;调节时间s t 。

3.2、分析过程由第二问图像可得系统不稳定,求动态性能指标没有意义,校正后在进行动态性能的分析。

4 利用MATLAB 绘制系统的根轨迹图,并求出分离点和虚轴交点处的坐标值。

4.1、涉及到得自控知识: 根轨迹的基本概念:根轨迹是开环系统某一参数(如根轨迹增益*K )从零变化到无穷大时,闭环特征方程的根在s 平面上移动的轨迹。

根轨迹增益*K 是首1型开环传递函数对应的系数。

4.2、分析过程: MATLAB 程序: clear clcnum=[1];%开环传递函数的分子den=conv([1 0],conv([0.2 1],[0.0625 1]));%开环传递函数的分母 rlocus(num,den);%绘制根轨迹图像:Root LocusReal AxisI m a g i n a r y A x i s-60-50-40-30-20-1001020-50-40-30-20-1001020304050由根轨迹图可以得分离点坐标(-2.41,0),与虚轴交点坐标(0,8.92i )(0,-8.92i) 5 利用MATLAB 绘制系统的Bode 图、Nyquist 图,求出相角裕度和幅值裕度,并判断系统的稳定性。

5.1、涉及到得自控知识:1)Bode 图:对数频率特性曲线又叫伯德(Bode )图。

它是由对数幅频特性和对数相频特性两条曲线所组成,是频率法中应用最广泛的一种方法。

Bode 图是在半对数坐标纸上绘制出来的,其横坐标采用对数刻度,纵坐标采用线性的均匀刻度。

2)Nyquist 图:开环系统的幅相特性曲线(Nyquist 图)是系统频域分析的依据。

5.2、分析过程:1)Bode 图MATLAB 程序: clear clcnum=[40];%开环传递函数的分子den=conv([1 0],conv([0.2 1],[0.0625 1]));%开环传递函数的分母 margin(num,den);%绘制Bode 图并标注幅值裕度和相角裕度 grid on ;%添加网格图像:-150-100-50050100M a g n i t u d e (d B )10-110101102103P h a s e (d e g )Bode DiagramGm = -5.6 dB (at 8.94 rad/sec) , P m = -14.8 deg (at 12.1 rad/sec)Frequency (rad/sec)由Bode 图可以得到幅值裕度为525.01020/6.5=-dB,相角裕度为08.14-,所以系统不稳定。

2)Nyquist 图MATLAB 程序: clear clcnum=[40];%开环传递函数的分子den=conv([1 0],conv([0.2 1],[0.0625 1]));%开环传递函数的分母 nyquist(num,den);% 绘制Nyquist 图图像:-12-10-8-6-4-20-150-100-5050100150Nyquist DiagramReal AxisI m a g i n a r y A x i s在(-1,j0)点处对图像进行放大后可也得到图像如下:-1-0.50.51N yquist D iagramR eal AxisI m a g i n a r y A x i s由Nyquist 图可以看出图像不包围(-1,j0),N=0;此系统开环传递函数在右半平面有两个极点,P=2;因此,Z=P-2N=2,闭环系统不稳定。

6 设计校正系统,使得校正后的系统相位裕度不小于40 ,幅值裕度不小于10db (说明所采用的校正方法)。

6.1、涉及到得自控知识: 频率法串联校正:将校正装置放在前向通道中,使之与系统被控对象等固有部分相串联,这种方式称为串联校正,如图所示,图中)(s G c 是校正装置的传递函数。

串联校正根据所用校正装置的频率特性不同,分为串联超前、串联滞后和串联滞后—超前校正三种方式。

a 、 相位超前校正串联超前校正的实质是将超前网络的最大超前角补在校正后系统开环频率特性的截止频率处,提高校正系统的相角裕度和截止频率,从而改善系统的动态性能。

使用条件:*0*0,γγωω<<c c串联超前校正的一般步骤可分为:1)根据稳态误差的要求,确定系统的开环增益K ,并据此画出未校正系统的伯德图,并测出其相位裕量0γ。

2)当*0*0,γγωω<<c c 时,首先考虑用超前校正。

3)由期望的相位裕量值*γ ,计算超前校正装置应提供的相位超前量 m ϕ,即εγγϕ+-=0*m 式中的ε是用于补偿因超前校正装置的引入,使系统的剪切频率增大而导致未校正系统相角迟后量的增加。

ε值可以这样估计的:如果未校正系统的开环对数幅频特性在剪切频率处的斜率为-40db/dec ,一般取)8~5(00=ε ;如果该频段的斜率为-60db/dec ,甚至更小时,则补偿角适当取大点。

4)根据所确定的最大相位超前角m ϕ ,按式(6—8)算出相应的a 值,即mma ϕϕsin 1sin 1-+=5)确定校正后系统的截止频率。

在-10lga 处作水平线 ,与)(0w L 相交与A ’点,交点频率设为'A ω。

去校正后系统的截止频率},max{*'c A c ωωω=6)确定校正装置的传递函数。

在选好的c ω处作垂直线,与)(0ωL 交与A 点;确定A 点关于0dB 线的镜像点B ,过点B 作+20dB/dec 直线,与0dB 线交与C 点,对应频率为C ω;在CB 延长线上定D 点,使Ccc D ωωωω=,在D 点将曲线改平,则对应超前校正装置的传递函数11)(++=DCC sss G ωω7)验算。

写出校正后系统的开环传递函数)()()(0s G s G s G C =验算是否满足设计条件***,,h h c c ≥≥≥γγωω,若不满足则返回(3)适当增加相角补偿量,重新设计直到满足要求。

b 、相位滞后校正滞后校正的实质是利用滞后网络幅值衰减特性,将系统的中频段压低,使矫正后系统的截止频率减小,挖掘系统自身的相角储备来满足校正后系统的相角欲度要求。

滞后校正装置的一般步骤:1)根据稳态误差的要求,确定系统的开环增益K ,并据此画出未校正系统的伯德图,并测出其相位裕量0γ。

2)使用条件:*0*0,γγωω<>c c ,并且在*c ω处满足0**00*06)(180)(+≥∠+=γωωγc c j G3)确定校正后系统的截止频率c ω。

确定满足条件0*106)(+=γωγc 的频率1c ω。

根据情况选择c ω,使c ω满足1*c c c ωωω≤≤。

4)设计滞后校正装置的传递函数)(s G c 。

在选定的校正后系统截止频率c ω处作垂直线交)(0ωL 于A 点,确定A 关于0dB 线的镜像点B ,过B点作水平线,在c C ωω1.0=处确定C 点,过该点作斜率为-20dB/dec 的直线交0dB 线于点D ,对应频率为D ω,则校正后系统的传递函数可写为11)(++=DCC sss G ωω5)验算**,h h ≥≥γγ c 、 串联滞后—超前校正滞后超前校正的实质是综合利用超前网络的相角超前特性和滞后网络幅值衰减特性来改善系统的性能。

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