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自动控制原理课程设计报告
设计题目：两台直流电动机同步控制系统（速度控制）
单位（二级学院）:
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目 录
一、摘要……………………………………………………………………2 二、控制对象的分析………………………………………………………3
1.工作原理……………………………………………………………3 2.系统运行方框图……………………………………………………4 3.分析系统过程………………………………………………………4
4.建立数学模型求系统的传递函数…………………………………5
（1）控制器………………………………………………………5 （2）驱动电路……………………………………………………6
功率放大电路………………………………………………6
运算放大电路………………………………………………6
（3）直流电动机…………………………………………………7 （4）测速传感器…………………………………………………9 5.传递函数的表示……………………………………………………10 6.系统校正……………………………………………………………11 （1）频域校正………………………………………………………11 （2）根轨迹校正……………………………………………………18
三、总结………………………………………………………………………22 四、参考文献…………………………………………………………………23 五、附录………………………………………………………………………23
两台直流电动机同步控制系统（速度控制）
一、摘要
针对双电机同步驱动控制在负载发生扰动时同步控制性能较差
的问题,建立了两台直流电动机同步控制系统（速度控制）的数学模型。主要解决的问题是对两台直流电动机同步控制系统结构图进行分析，画出结构框图，算出传递函数，并对其进行频域校正和根轨迹校正，找到合适的解决办法，构建校正网络电路，从而使得系统能够满足要求的性能指标。可有效解决控制系统快速性和平稳性的矛盾,使系统具有更高的同步控制精度。
关键词：同步控制、传递函数、频域校正、根轨迹校正
Abstract：According to two motor drive control in load
synchronous have disruptions at synchronous control performance is poor, set up two sets for dc synchronous control system (speed control) of the mathematics model. The main problem is to two sets for dc synchronization control system structure analysis, draw a diagram of the structure, work out the transfer function, and carries on the frequency domain correction and root trajectory correction, find the right solution, constructing the correction network circuit, thus make the system can meet the requirements of the performance index. Can effectively solve the quickness and the stability control system of contradictions, and make the system has
higher synchronous control precision.
Key words：Synchronous control 、The transfer function 、 The frequency domain correction、The root trajectory correction
二、控制对象的分析 1.工作原理
两台直流电动机启动后，当一台电动机到达设定速度后，另一台电动机在响应时间内到达同一速度，并保持两台电动机同步运行。 设计要求：
1. 根据速度跟踪原理图建立系统数学模型。 2. 画出速度跟踪系统的方框图。
3. 当系统不稳定时，要求对系统进行校正，校正后满足给定的性能指标。 4.稳定性分析: A 频域法校正系统
在最大指令速度(KV)为180o（度/秒）时，相应的位置滞后误差不超过1o度（稳态误差）；相角裕度为45o+3o度，幅值裕度不低于6分贝；过渡过程的调节时间不超过3秒。 B 根轨迹法校正
（1） 最大超调量 σp≦3%;
（2） 过渡过程时间ts≦2秒；静态速度误差系数KV≧5秒. 5.校正网络确定后需代入系统中进行验证，计算并确定校正网络的参
数。 C 验证
6.Matlab进行验证 7.搭建电路进行验证
2.系统运行方框图
Ui（s） 测速传感器 给定电压 Us（s）
x ○- 控制器 驱动电路 直流电机 x ○控制器 驱动电路 直流电机 测速传感器 x ○
图2-1 系统结构框图
3.分析系统过程
在给定电压Ui（s）输入下，电机1在控制器1及驱动电路1的作用下开始运行，控制器1将预定转速转化为信号使驱动电路作用直流电机，使之达到预定转速。同理，直流电机2在控制器2，驱动电路2的作用下运行，测速传感器2将电机2的速度数据与电机1测速传感器测得的速度数据进行比较，将电机1和电机2