转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计10页.docx
《转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计10页.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计10页.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计10页
课程设计任务书
课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。
为什么?
还是没有彻底“记死”的缘故。
要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。
可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。
这样,一年就可记300多条成语、300多则名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。
这些成语典故“贮藏”在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取”出来,使文章增色添辉。
学生姓名：
殷伟冬专业班级：
自动化0907班
要练说，得练听。
听是说的前提，听得准确，才有条件正确模仿，才能不断地掌握高一级水平的语言。
我在教学中，注意听说结合，训练幼儿听的能力，课堂上，我特别重视教师的语言，我对幼儿说话，注意声音清楚，高低起伏，抑扬有致，富有吸引力，这样能引起幼儿的注意。
当我发现有的幼儿不专心听别人发言时，就随时表扬那些静听的幼儿，或是让他重复别人说过的内容，抓住教育时机，要求他们专心听，用心记。
平时我还通过各种趣味活动，培养幼儿边听边记，边听边想，边听边说的能力，如听词对词，听词句说意思，听句子辩正误，听故事讲述故事，听谜语猜谜底，听智力故事，动脑筋，出主意，听儿歌上句，接儿歌下句等，这样幼儿学得生动活泼，轻松愉快，既训练了听的能力，强化了记忆，又发展了思维，为说打下了基础。
指导教师：
刘志立工作单位：
自动化学院
要练说，先练胆。
说话胆小是幼儿语言发展的障碍。
不少幼儿当众说话时显得胆怯：
有的结巴重复，面红耳赤；有的声音极低，自讲自听；有的低头不语，扯衣服，扭身子。
总之，说话时外部表现不自然。
我抓住练胆这个关键，面向全体，偏向差生。
一是和幼儿建立和谐的语言交流关系。
每当和幼儿讲话时，我总是笑脸相迎，声音亲切，动作亲昵，消除幼儿畏惧心理，让他能主动的、无拘无束地和我交谈。
二是注重培养幼儿敢于当众说话的习惯。
或在课堂教学中，改变过去老师讲学生听的传统的教学模式，取消了先举手后发言的约束，多采取自由讨论和谈话的形式，给每个幼儿较多的当众说话的机会，培养幼儿爱说话敢说话的兴趣，对一些说话有困难的幼儿，我总是认真地耐心地听，热情地帮助和鼓励他把话说完、说好，增强其说话的勇气和把话说好的信心。
三是要提明确的说话要求，在说话训练中不断提高，我要求每个幼儿在说话时要仪态大方，口齿清楚，声音响亮，学会用眼神。
对说得好的幼儿，即使是某一方面，我都抓住教育，提出表扬，并要其他幼儿模仿。
长期坚持，不断训练，幼儿说话胆量也在不断提高。
题目:
转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计
初始条件：
已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是
要求系统的静态速度误差系数，。
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、MATLAB作出满足初始条件的最小K值的系统伯德图，计算系统的幅值裕度和相位裕度。
2、前向通路中插入一滞后超前校正装置，确定校正网络的传递函数。
3、用MATLAB画出未校正和已校正系统的根轨迹。
4、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。
5、课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程，列出MATLAB程序和MATLAB输出。
说明书的格式按照教务处标准书写。
时间安排：
任务
时间（天）
审题、查阅相关资料
1
分析、计算
3
编写程序
1
撰写报告
2
论文答辩
0.5
指导教师签名：
年月日
系主任（或责任教师）签名：
年月日
转子绕线机控制系统的
串联滞后-超前校正设计
1串联滞后-超前校正原理
串联滞后校正兼有滞后和超前校正的优点，校正后系统响应的速度也较快，超调量较小，同时抑制高频噪声的性能也好。
当被校正的系统不稳定，并且要求校正后系统的响应速度、相角裕量和稳态精度较高时，以采用串联滞后超前校正为宜。
该方法利用滞后超前校正器的超前部分来增大系统的相角裕量，同时有利用滞后部分来改善系统的稳定性能。
超前校正的基本原理就是利用超前相角补偿系统的滞后相角，改善系统的动态性能，如增加相角裕度，提高系统稳定性能等。
但是串联超前校正给系统中频段增加理论上不超过90，实际上一般不超过65的相角，提高系统的稳定裕度，但降低了抗干扰性能（高频）。
串联滞后-超前校正的设计步骤如下：
（1）根据稳态性能要求确定开环增益k，并绘制未校正系统的伯德图。
（2）选择校正后的截止频率。
（3）确定校正参数。
（4）确定滞后校正部分的参数。
（5）确定超前部分的参数。
（6）将滞后校正部分和超前校正部分的传递函数组合在一起,即得滞后-超前校正的传递函数为
（1-1）
（7）绘制校正后的伯德图，检验性能指标。
2校正前系统稳定情况分析
2.1校正前系统的伯德图
由已知的条件，校正前的传递函数可以整理为
（2-1）
当系统的静态速度误差为,这得,则待校正的开环传递函数为
（2-2）
上式为最小相位系统，用matlab画出的未校正前的伯德图为
Num=900;
Den=[120750];
Bode（num,den）
Grid
得到图1如下：
图1系统校正前的伯德图
2.2未校正前的系统裕度
用matlab求校正前的相角裕度和幅值裕度，程序为
G=tf（900，[120750]）;
[kg,r]=margin（G）
运算后得到结果：
kg=1.6667r=13.2774很显然，r远远小于55度
2.3校正前的根轨迹
用matlab求校正前的根轨迹，程序为：
Num=[1]
Den=[120750]
Rlous（num,den）
Title（‘校正前根轨迹图’）
图2系统校正前的根轨迹图
3基于伯德图后的超前滞后校正
3.1确定滞后-超前校正的传递函数
1）选择校正后的截止频率。
若性能指标中对系统的快速性未提明确要求时，一般对应的频率作为，从图3可以看出
图3
2）确定校正参数β
确定校正参数。
由超前部分应产生的超前相角而定，又
故β=13.93
3）确定滞后校正部分的参数，一般取，因此滞后部分的传递函数为
（3-1）
4）确定超前部分的参数，过点作20db/dec直线，由该直线与0dB线交点坐标确定
由
得
因此超前部分的传递函数为：
（3-2）
5）将滞后校正部分和超前校正部分的传递函数组合在一起,即得滞后-超前校正的传递函数为：
（3-3）
所以系统校正后的传递函数为：
（3-4）
3.2校正后系统稳定情况
3.2.1校正后系统的伯德图
校正后的伯德图，程序为
Num=[19172700900]
Den=[2.14594861217.5]
Bode（num,den）
title（'系统校正后的伯德图'）
校正后的系统伯德图如图4
图4校正后的系统伯德图
3.2.2校正系统的幅值裕值
用matlab求校正后的幅值裕值，程序如下：
G=tf（900*[2.1331],[2.14594861217.5750]）
[kg,r]=margin（G）
运行后得到结果如下:
k=5.3,。
符合要求。
用MATLAB画出校正后的根轨迹图，程序如下：
Num=[2.1331]
Den=[2.14594861217.5750]
Rlocus（num,den）
title（'系统校正后的根轨迹图'）
用matlab画出校正后的根轨迹图如下:
图5校正后的根轨迹图
4校正前后的性能比较
用MATLAB绘制系统校正前后阶跃响应曲线，程序为：
num1=[900];
den1=[12075900];
num2=[19172700900];
den2=[2.14594861217.575900];
t=[0:
0.02:
2.5];
[numc1,denc1]=cloop（num1,den1）;
y1=step（numc1,denc1,t）;
[numc2,denc2]=cloop（num2,den2）;
y2=step（numc2,denc2,t）;
plot（t,[y1,y2]）;
grid;
gtext（'校正前'）;
gtext（'校正后'）;
图6校正前后对比图
由图可以看出，校正前系统不稳定，加入滞后-超前校正后，系统稳定，超调量很小，从始至终系统将接近一条直线，反应速度也比前的快。
系统的各项指标得到了很大的改善，满足了系统要求。
5课程设计小结
通过这次课程设计，让我收获良多，首先学会了超前滞后校正的原理，其次教会了我如何使用matlab绘制伯德图和根轨迹图形，锻炼了我自主学习的能力和动手能力。
做此次课设，首先需要运用自己已经学过的知识，比如如何定参数，以及伯德图的绘制和根轨迹的绘制。
还要学会自己动手编写程序，熟悉掌握matlab软件。
这次校正系统的设计，我不但运用了以前在书本上学过的知识，还运用了新的软件——MATLAB软件，在此之前我们并没有学过MATLAB软件的运用，通过查阅相关资料，终于用MATLAB软件实现了所要求的功能。
通过动手实践也让我对校正方法有了更深刻的了解，这绝对是对自己自控知识的巩固与提高。
MATLAB软件的强大功能确实令人兴奋，在以后的学习、生活中它将会扮演重要的角色。
通过此次课程设计，我还发现自己以前所学的知识不牢固，需要重新细细琢磨和研究。
这样才能在面对的问题来临时有一定的思路，并指导我去慢慢逐步完成并解决这些问题。
参考文献
[1]胡寿宋.自动控制原理（第四版）.北京：
科学出版社，2019
[2]黄忠霖、周向明.控制系统MATLAB计算及仿真实训.北京：
国防工业出版社
[3]翁贻方.自动控制理论（第二版）.北京：
机械工业出版社
[4]王万良.自动控制原理.北京：
高等教育出版社
[5]赵广元.MATLAB与控制系统仿真实践.北京：
航空航天大学出版社
本科生课程设计成绩评定表
姓名
性别
专业、班级
课程设计题目：
课程设计答辩或质疑记录：
成绩评定依据：
评定项目
评分成绩
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（例如：
系统设计程序、仿真程序）（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
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
升级会员 