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文檔簡介

1、Harbin Institute of Technology三軸轉臺內環控制系統課程名稱： 自動控制原理 院 系： 班 級： 設 計 者： 學 號： 設計時間： 2016.1. 1 一、 背景描述三軸轉臺是應用在半實物仿真系統中，模擬被測物體姿態變化的裝置。本文研究的主要內容是三軸轉臺的內環控制系統。二、 問題描述技術要求：最大角速度，最大動態蹤誤差；頻帶寬度，相位裕度。固有系統傳遞函數：原題如下：修改后如下：sUs=25s0.0265s+10.00318s+1三、 求解過程設Gs=sUs=25s0.0265s+10.00318s+1，GCs為待定的補償裝置傳遞函數，Ges=GCsG0s。es

2、s=1lims0sGs=125設計要求為令essK=125K=0.02=150，則K=2系統開環傳遞函數如下：G0s=50s0.0265s+10.00318s+1對數幅頻特性方程如下：20lgG0=20lg50w ，w<37.736 20lg50w×10.0265w ， 37.736<w<314.465 20lg50w×10.0265w×10.00318w ， w>314.465 令20lgG0wc0=0，得剪切頻率wc0=43.437。相位裕度：0=1800-900-arctan0.0265×43.437-arctan0.003

3、18×43.437=33.1170由bode圖中校正前的圖像可知需采用超前補償的方法，加入校正裝置如下：GCs=aTs+1Ts+1=sw1+1sw2+1， a>1可求得：m=-0+=450-33.1170+100=21.8830a=1+sinm1-sinm=2.188令 20lgGcjwm=10lga，得：wm=52.849rad/sw1=wma=35.728w2=wm*a=78.174所以GCs=sw1+1sw2+1=0.028s+10.0128s+1校正后的傳遞函數：Ges=GCsG0s=500.023s+1s0.0265s+10.00318s+10.0494s+1校正后的

4、相位裕度：0=1800+arctan0.028×52.849-900-arctan0.0265×52.849-arctan0.00318×52.849-arctan0.0128×52.849=47.8610性能要求系統相位裕度為450，而校正后的系統相位裕度為47.8610，符合要求。令20lgGejwc=0，得校正后的剪切頻率：wc=85.008rad/s>48rad/s校正前與校正后的系統bode圖如下：四、 計算機輔助設計觀察系統的單位階躍相應曲線：五、 校正裝置電路圖電路元件參數為：R2=1.3k R3=6.0k C1=28.1F C2=12.8F六、 結論校正后的傳遞函數：Ges=GCsG0s=500.023s+1s0.0265s+10.00318s+10.0494s+1校正后的相位裕度：=47.8610校正后的剪切頻率：wc=85.008r

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