KSD-1型晶闸管直流随动控制系统的设计与优化

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自动控制原理的课程设计 自动控制原理是指对系统的输出进行控制和调整,以达到预期的性能指标。自动控制原理广泛应用于工业生产、交通运输、能源系统等领域。自动控制原理的课程设计是自动化专业的核心课程之一,旨在培养学生对自动控制原理的理解和应用能力。 KSD-1型晶闸管直流随动控制系统是自动控制原理的典型应用。该系统采用自整角机作为反馈元件,线性运算放大器作为放大元件,晶闸管作为功率放大元件,直流伺服电机作为执行元件的小功率随动系统。为了提高系统稳定精度和动态品质,在系统中加入PID串联或并联校正装置。 KSD-1型随动系统实验装置是采用自整角机作为反馈元件,线性运算放大器作为放大元件。可控硅作为功率放大元件,直流伺服电机作为执行元件的小功率随动系统。为了改善系统的动态品质指标,采用了直流测速发电机反馈作为并联校正,用电压放大器作为有源串联矫正器。 自动控制原理的课程设计需要学生具备以下知识点: 1. 自动控制原理的基本概念:自动控制原理的定义、分类、特点和应用领域等。 2. 控制系统的组成部分:反馈元件、放大元件、功率放大元件、执行元件等。 3. 控制系统的设计原理:PID控制、串联控制、并联控制、状态反馈控制等。 4. 控制系统的性能指标:稳定性、灵敏度、跟踪性、抗干扰性等。 5. 控制系统的应用:工业生产、交通运输、能源系统等领域的自动控制应用。 KSD-1型晶闸管直流随动控制系统的性能指标包括: (1)输入轴最大变化速度50度/秒;最大角速度50度/秒。 (2)静态误差不大于0.5度。 (3)振荡次数小于2次。 (4)超调量≤30%。 (5)调节时间≤0.7s; (6)系统速度误差≤1度(最大速度50度/秒),r=50t。 自动控制原理的课程设计旨在培养学生对自动控制原理的理解和应用能力,为学生提供了实践自动控制原理的机会,提高学生的创新能力和实践能力。
2009-05-19 上传
[目录] 一、水位控制系统 二、双容水槽 三、双容水槽系统校正与仿真 [原文] 引 言 自动控制学科有自动控制技术和自动控制理论两部分组成。近几十年来,自动控制技术迅猛发展,在工农业生产,交通运输,国防建设和航空,航天事业等领域中获得广泛的应用。随着生产和科学技术的发展,自动控制技术至今已渗透到各种科学领域,成为促进当今生产发展和科学技术进步的重要因素。   比如在生活方面的温度调节、湿度调节、自动洗衣机、自动售货机、自动电梯、空气调节器、电冰箱、自动路灯、自动门、保安系统等。在工业方面主要分为两大类:一类是气体、液体、粉体、石油化工制药、轻工食品、建材等行业。需要对温度、压力、物位、流量、成分等参数进行控制。另一类是对已成型材料的进一步加工或者对多种已成型材料的装配,主要控制位移、速度、角度等参数这些都需要应用自动控制学科的知识。   控制理论一般分为经典控制理论和现代控制理论两大部分。   经典控制理论最初称为自动调节原理,适用于较简单系统特定变量的调节。随着后期现代控制理论的出现,故改称为经典控制理论。经典控制理论以传递函数为数学工具研究单输入、单输出的自动控制系统的分析和设计方法。主要研究方法有时域分析法、根轨迹法和频率特性法。     现代控制理论的产生:随着科学技术的突飞猛进,特别是空间技术和各类高速飞行器的发展,使各受控对象要求高速度、高精度,而系统的结构更加复杂,要求控制理论解决动态耦合的多输入多输出、非线形以及时变系统的设计问题。此外,对控制性能的要求也在逐步提高,很多情况下要求系统的某种性能是最优的,而且对环境的变化要有一定适应能力等。这些新的要求用经典理论是无法解决的,这同时也为现代控制理论的形成创造了条件。 ......