《典型控制系统的设计ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《典型控制系统的设计ppt课件（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、典型控制系统的设计 淦亚锋11222085机电1110 1 系统分析 1 常见的液位自动控制原理图 以浮球杠杆式为例 2 系统方框图 3 数学模型分析2 校正分析 1 微分环节校正 2 比例微分环节校正 3 总结 目录 1 系统分析 1 常见的液位自动控制原理图 以浮球杠杆式为例 减速器 微分电路 控制阀 电动机 浮子 水箱 电位计 系统方框图 给定液位 实际液位 3 数学模型分析 1 浮球杠杆测量液位的原理 式中U 为电位计的输出电压 U总为电位计两端的总电势 b a为杠杆的长度比 h为高度的变化 l为电位计电阻丝的中点位置到电阻丝边缘的长度 拉氏变换 式中a 6cm b 2cm U总 60
2、V l 2 5cm故传递函数其中K1 2 2 电动机传递函数 其中 比例环节 增益为减速器的减速比i 1 5 在这个系统中 当电动机的输入电压为0 56V时 电动机输出的转速为0 25r min 经过减速器后输出的转速为0 5r min 传递函数 3 减速器传递函数 4 控制阀传递函数 积分环节 系统中 控制阀连接流入口的水管为方形管 尺寸为宽16cmX高15cm 流入速度 流出速度 输入量为减小后的转速n 控制阀每转一圈 进水口的开度改变量为1cm 输出量为流入量 则与n的原理式如下拉氏变换后 4 控制阀传递函数 故传递函数为 其中 5 水箱传递函数 这是一个积分环节 实际液位Y是流入量与流
3、出量的差值对时间t的积分 式中 是水箱的横截面积 50cmX50cm 2500拉氏变换后 故 传递函数为式中K6 2500 系统开环传递函数 系统闭环传递函数 稳定性分析根据劳斯判据容易判定 闭环传递函数s项系数为零 系统显然不稳定 2 校正分析 1 微分环节校正 传递函数为其中K2 1 1 微分环节校正 故校正后的闭环传递函数为 1 时域分析 上升时间tr 0 8000s峰值时间tp 1 4000s调节时间ts 15 6500s超调量post 70 19 2 比例微分环节 PD 校正 取t 0 1时 画出根轨迹图 增加后的开环传递函数为 取Kp 100 系统开环传递函数为闭环传递函数为 时域分析 上升时间tr 0 3000s峰值时间tp 0 2000s调节时间ts 0 3000s超调量post 11 5840 频域分析 奈氏图 bode图 3 总结 由校正后的奈氏图 bode图以及时域分析可知 系统基本趋于稳定 因此可认为满足需求 通过专题学习 加深了对本课程知识的理解 提高了自主学习的能力 谢谢 此课件下载可自行编辑修改 供参考 感谢您的支持 我们努力做得更好
