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EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire..I玮凉爰p電大摩《计算机仿真》MATLAB课程设计报告学院: 自动化学院 专业: 自动化专业 班级: 2010211411姓名: 韩思宇 学号: 10212006 2013年01月14日转子绕线机控制系统综合仿真摘要:转子绕线机的控制系统是一个相对简单的控制系统,包括改善系统稳定性的校正装置(控制器)和按照其工作基本原理组构的绕线装置。简单的增益校正、超前校正和滞后校正装置是最常用的校正装置,对不同的设计要求,要选取不同的校正装置,因此对这几种校正装置的特性分析十分重要。关键词:转子绕线机控制系统校正装置#计算机仿真期末大作业目录一、 题目背景 1二、 方案要求 2三、 系统建模 21、 建立数学模型 22、 原系统的稳定性和相关指标分析 3四、 校正装置(控制器)设计 41、 简单的增益控制器设计 42、 超前校正装置的设计 63、 滞后校正装置的设计 7五、 三种校验装置(控制器)装入系统后系统的稳定性分析 91、 简单增益校正 92、 超前校正 93、滞后校正 错误!未定义书签。六、 总结与体会 11七、 参考文献 12#、题目背景在一些工业生产中,绕线机作为不可或缺的生产设备被广泛的应用,尤其是在电器产业,其大部分产品都需要用漆包铜线绕制成电感线圈,绕线机的应用尤为突出。越来越多的绕线机出现,在各个生产环节极大地提高了企业的生产效率。也正是由于其应用广泛,对绕线机的控制研究就更为重要,研究其系统稳定性,并对其进行合理的改善,是十分有意义的。转子绕线机由控制面板、伺服电机、步进电机以及电机连接的传动转子和导轨组成。操作命令从控制面板输入,控制步进电机运转,经过齿轮减速器后,使伺服电机以工作速度运转,通过传动装置完成绕线工作。如下是转子绕线机的结构示意图:转子绕线机的工作是将漆包铜线绕制成电感线圈,因此,对绕线机控制系统的工作稳定性和精确性、快速性有着严格的要求,若控制系统不稳定,则可能对漆包铜线的绕制造成负面影响;若控制系统的精确性存在问题,则很难保证绕制的电感线圈满足产品要求的指标参数;若控制系统的快速性性能差的话,对电感线圈的绕制和生产时候的能耗都有不利影响。为了使转子绕线机的控制系统能够稳定快速且准确地工作, 对其控制系统安装校正装置是必要的。常用的校正装置有增益放大器、超前校正网络和滞后校正网络。本次仿真便是分析了这三种校正网络在转子绕线机的控制矫正中的效用,并按照要求对校正装置进行合理的设计选择。转子绕线机的控制系统流程图如下:给定电压十■檳正薪船步讲电机張萃h轉子绕线・比较着 E Ar测遵灰电机•—图2转子绕线机的控制系统流程图、方案要求某转子绕线机的系统结构图如图2,对校正系统的三种类型------简单的增益放大装置、超前校正装置和滞后校正装置进行分析,并按照要求选取合适的校正装置来完善系统的稳定性。控制器Gc(s)设计的具体要求是[22]:(1)单位斜坡响应的稳态误差小于10%;(2)系统对阶跃输入的超调量在10%左右;(3)按=2%要求的系统调节时间为3s左右;(4)校正后系统的相角裕度为30o---60o。三、系统建模(一)建立数学模型步进电机驱动输入量和输出量之间的传递函数为 1/s(s+5)(s+10);反馈回路上测速发电机的输入输出量之间的传递函数为 1;三种校正装置的模型:(1)增益放大器Gc(s)=K1;(2)超前校正网络Gc(s)=K1*(s+1/aT)/(s+1/T);(3)滞后校正网络Gc(s)=K1*(s+z)/(s+p) (|p|2rscvsetj-?70Fie>K1=1;>>G0=tf([1],[1,15,50,0]);>>margin(G0);>>grid未校正系统的单位阶跃响应如下图:图4未校正系统的单位阶跃响应由图可知系统未加校正装置的时候,其单位阶跃响应的调节时间过长,不合要求。因此对其进行校正十分必要相关代码:>>k=1;>>G0=tf([1],[1,15,50,0]);>>G仁feedback(G0,1);>>step(G1);grid四、校正装置(控制器)设计1.简单的增益控制器设计为了提高行的稳定精度,必须采取高

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