武汉理工大学《自动控制原理》课程设计
由于??0.7。
可以得到相应的方程组为:
?35.7895?21.053Ka?2??n ?2526.316K??an?用MATLAB求解可得:
ans =
-0.5413 + 1.6115i -0.5413 - 1.6115i
求解上述方程组可以得知Ka为复数根,这与实际条件不相符合,因而是不可能的情况,故不存在Ka使得??0.7,因而也就无法讨论该种情况下的性能。
分析上述情况的产生:由系统的根轨迹曲线可以知道,无论Ka的取值如何(Ka为实数)系统传递函数的根应该都是在实轴上取值的,而由二阶系统的暂态性能分析的概念可以知道,对于特征方程:
D(s)?s2?2??ns??n2?0
若要使方程有实根则对应的:
??(2??n)2?4?n2?4?n2(?2?1)?0
因而 : 系统必定为一个过阻尼的系统。
故不可能有Ka能够满足??0.7的条件,因而方程无解。因而求解不出来。
而归根结底,出现了上述的根轨迹图形的主要原因是在参数的情况不同导致根轨迹的图形和系统的特性整个改变了,因而若想要这个系统本身的参数不是很好,以致出现如上分析的过阻尼情况,大多数情况下,系统应该设计成为一个欠阻尼情况,因而系统的参数有待校正从而使系统更为合理。
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课程设计小结
通过这次课程设计,我对自己所学的《自动控制原理》有了更为深刻的认识,主要有以下几点:
(1)在本次课程设计中,从给定的原理图抽象成系统总体方框图,再求出各个部分的传递函数和结构图,最后组合出总的结构图,从而求出开环传递函数和闭环传递函数,同时也可以画出信号流图。进而可以画出系统的根轨迹,并对系统进行稳定性分析,同时分析了这个系统的暂态性能和稳态性能,并将阻尼比改为0.7进行比较。通过这一系列的分析,让我对自动控制理论课上学的知识有了更深入的了解,对今后处理实际问题打下了良好的基础。
(2)通过本次课设,让我对MATLAB的使用有了更深的了解。让我认识到了,MATLAB在自动控制系统的分析中起到了不可代替的作用,有很多手工计算很麻烦的算式,MATLAB可以很快的解决。同时在解方程和方程组的时候,同样可以用到MATLAB。
(3)通过此次课设,我的动手能力和查阅资料、信息检索的能力有了更好的加强。 (4)通过此次课设,我的论文撰写的能力又有了加强。对Microsoft Word有了更深的了解,绘图排版以及使用MathType更熟练了。
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参考文献
[1] 胡寿松. 自动控制原理(第四版). 北京:科学出版社,2001 [2] 王万良. 自动控制原理. 北京:高等教育出版社,2008 [3] 李发海,王岩. 电机与拖动基础. 北京:清华大学出版社,2005 [4] 王广雄. 控制系统设计. 北京:清华大学出版社,2005
[5] 张静. MATLAB在控制系统中的应用. 北京:电子工业出版社,2007
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本科生课程设计成绩评定表
姓 名 专业、班级 性 别 课程设计题目:位置随动系统建模与时域特性分析 课程设计答辩或质疑记录: 成绩评定依据: 评 定 项 目 1.选题合理、目的明确(10分) 2.设计方案正确、具有可行性、创新性(20分) 3.设计结果(20分) 4.态度认真、学习刻苦、遵守纪律(15分) 5.设计报告的规范化、参考文献充分(不少于5篇)(10分) 6.答辩(25分) 总 分 评分成绩 最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)
指导教师签字:
年 月 日
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