自動(dòng)化專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)講義

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1、自動(dòng)化專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)華北電力大學(xué)錢殿偉實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)及時(shí)間安排地點(diǎn):主樓E210時(shí)間:第18周周一~周四:分組實(shí)驗(yàn),撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告周四下午:實(shí)驗(yàn)演示,答辯綜合實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排分組實(shí)驗(yàn),16套實(shí)驗(yàn)設(shè)備,每組兩人實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間:8:30~11:30;13:30~16:3012月22日下午9:00開始答辯12月19日上午12月20日上午12月21日上午0801班0802班0803班12月19日下午12月20日下午12月21日下午0804班0805班0806班實(shí)驗(yàn)裝置球桿系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置機(jī)械部分機(jī)械部分組成工作原理小球位置信號(hào)采集原理工作原理工作原

2、理小球位置信號(hào)采集原理機(jī)械部分?jǐn)?shù)學(xué)模型機(jī)械部分?jǐn)?shù)學(xué)模型當(dāng)轉(zhuǎn)角較小時(shí),近似有綜合小球的動(dòng)力學(xué)方程,其加速度方程為:機(jī)械部分?jǐn)?shù)學(xué)模型g為重力加速度;m為小球質(zhì)量;J為小球轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;R為小球半徑;r為小球在球趕上的位置。在ɑ=0附近線性化機(jī)械部分?jǐn)?shù)學(xué)模型減速比機(jī)械部分?jǐn)?shù)學(xué)模型零初始條件下拉氏變換其中,m=0.11,R=0.015,g=9.8,L=0.4,d=0.04,J=0.4*m*R2電氣部分?jǐn)?shù)學(xué)模型直流伺服電機(jī)的數(shù)學(xué)模型參考教材P323-324伺服電機(jī)的位置控制由IPM100只能伺服驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)完成,不需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)和整定。簡(jiǎn)化

3、的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)步驟Step1:理論分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用控制原理中學(xué)到的相關(guān)內(nèi)容,采用時(shí)域或頻域方法設(shè)計(jì)控制器,使系統(tǒng)的超調(diào)量小于10%,調(diào)節(jié)時(shí)間小于5s。設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)步驟Step2:仿真檢驗(yàn)應(yīng)用Matlab及其仿真平臺(tái)Simulink,對(duì)設(shè)計(jì)出的控制系統(tǒng)進(jìn)行性能檢驗(yàn),驗(yàn)證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)性能。設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)步驟Step2:仿真檢驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)步驟Step3:實(shí)驗(yàn)操作、調(diào)試及驗(yàn)證將設(shè)計(jì)出的控制器應(yīng)用于實(shí)際球桿系統(tǒng)的控制,對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使系統(tǒng)的性能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求。設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)步驟Step3:實(shí)驗(yàn)操作、調(diào)試及驗(yàn)證考

4、核時(shí)間及方式周四上午:各組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,答辯。成績(jī)組成:實(shí)際操作表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫情況各占30%,答辯情況占40%。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求所使用控制算法或控制結(jié)構(gòu)的基本原理;控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)步驟;控制器參數(shù)的整定及調(diào)試過程;實(shí)時(shí)控制曲線及控制品質(zhì)分析;實(shí)驗(yàn)結(jié)論及總結(jié);每人提交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告,手寫!

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