下调节时间仍然不满足要求。设置时，得到阶跃响应曲线通过计算超调量，经过个振荡后达到稳定，调节时间在内，已经满足题目要求。故可取控制器的参数为。建立下列仿真模型取控制器的参数为。点击，得到摆杆位置的阶跃响应曲线阶跃作用下摆杆往个方向运动课程设计总结通过本次自动控制原理课程设计，加深了我对课本自动控制原理理论基础知识的认识和理解，初步的将理论和实践联系了起来，特别是使用各类方法进行校正的知识。同时培养了以下几点能力提高了综合运用各门知识分析问题，解决问题的能力，在设计中，涉及到很多门学科，包括具体校正用到了自动控制原理建模用到了大学物理计算用到了高等数学等。学会了基本的应用来画根轨迹，图，图，进行系统用仿真等操作。也认识到了计算机在自动控制学科方面的强大应用。通过课程设计，也或多或少的带动了理论考试的复习。增加了学习的趣味性，培养了自动控制课程学习的兴趣。经过用根轨迹分析法，频率响应分析和分析法，都可以设计出满足所需要条件的校正装置。不过其中每种方法都有各自的特色。通过对的使用和学习，更能明白自动控制的作用和意义。为以后从事自动控制方面的工作和学习，打下了更加牢固的基础，本次课程设计是不可多的机会。本次课程设计终于顺利成功了了，在设计中遇到了问题，最后在老师以及同学的辛勤指导下，才顺利完成。同时，在老师及同学的身上我们学也到很多实用东西，谢谢,参考资料固高科技有限公司直线倒立摆安装与使用手册，固高科技有限公司固高实时控制软件用户手册带入实际参数最后得到的最终表达式摆杆角度和小车位移的传递函数摆杆角度和小车加速度之间的传递函数为摆杆角度和小车所受外界作用力的传递函数小车位置和加速度的传递函数未校正前系统的时域分析本系统采用以小车的加速度作为系统的输入，摆杆角度为输出响应，此时的传递函数为图摆杆角度的单位阶跃响应曲线图采用以小车的加速度作为系统的输入，小车位置为响应，则此时的传递函数为图小车位置的单位阶跃响应曲线图由于以上时域分析中所有的传递函数的响应图都是发散的，说明系统不稳定，需加控制器进行校正根轨迹校正原系统的根轨迹分析以小车的加速度为系统输入，摆杆角度为输出。前面已得到系统传递函数为原系统根轨迹曲线图其中，，可以很直观地看出，系统有两个零点，有两个极点，并且有个极点为正。画出系统闭环传递函数的根轨迹如图，可以看出闭环传递函数的个极点，下作校正后系统的图和图图添加超前校正装置后的倒立摆图图添加超前校正装置后的图从图图中可以看出，系统具有要求的相角裕量和幅值裕量从图图中可以看出，曲线绕,点逆时针圈，与校正后系统开环传递函数右极点个数相等，即。系统稳定。校正后系统的单位阶跃曲线图添加超前矫正后的相应图为便于观察，阶跃信号设置了延时从图可以看出，系统的超调量和稳态误差都比较大。为使系统获得快速响应特性，又可以得到良好的静态精度，我们可以采用滞后超前校正通过应用滞后超前校正，低频增益增大，稳态精度提高，又可以增加系统的带宽和稳定性裕量。串联滞后超前校正装置设计控制器设计从上图可知，超前校正后系统仍然存在定的稳态误差，可以考虑采用滞后超前校正，设滞后超前控制器为根据滞后超前控制器思想，利用编程，求得结果如下最优校正方案的串联滞后超前校正环节的极点为最优校正方案的串联滞后超前校正环节的零点为最优校正方案的串联滞后超前校正后的开环传递函数为比超前校正提高了很多，因为零点和极点比较接近，所以对相角裕度影响等不是很大。环境下的图和图图滞后超前校正后的系统图图滞后超前校正后的系统的图滞后，超前矫正后的仿真图滞后超前校正频域响应仿真结果为便于观察，设置了延时小结频域分析法较根轨迹法计算量较小，但当时做的时候算完后没有分析在后面再加个滞后校正，加了滞后校正后，响应曲线更好,控制器设计开环传递函数设计或调整控制器参数，使得校正后系统的性能指标满足最大超调量调整时间误差带仿真模型控制器设计过程先设置控制器的参数，取，得到阶跃响应曲线从图中可以看出系统阶跃响应呈等幅振荡。为了消除系统的振荡，增加控制器的微分控制参数。取，得到阶跃响应曲线如下，相关资料谢昭莉，李良筑，杨欣自动控制原理北京机械工业出版社，胡寿松自动控制原理第五版北京科学出版社，现代控制工程北京电子工业出版社，从响应曲线可以看出，系统稳定时间在左右，基本满足调节时间，但是超调量很大，且存在系统稳态误差。为了减少系统稳态误差，增加控制器的积分环节参数。取，得到阶跃响应曲线如下从得到的响应曲线可以看出，由于加入积分环节，使得调节时间增大。但是超调量有所减少，消除了系统稳态误差。故需进步对超调量和调节时间进行校正，修改三个参数。取，得到阶跃响应曲线如下超调量已经满足要求，但是调节时间很长，过对调节时间进行调节。取，得到阶跃响应曲线如位于右半平面，并且有条根轨迹起始于该极点，并沿着实轴向左跑到位于原点的零点处，这意味着无论增益如何变化，这条根轨迹总是位于右半平面，即系统不稳定。串连超前系统的设计设计后的参数要求调整时间最大超调量确定闭环期望极点的位置由最大超调量闭环主导极点所在的极坐标图在此我们对超调量留有定余量，令可以得到由可以得到弧度其中为位于第二象限的极点和点的连线与实轴负方向的夹角。又由其中为位于第二象限的极点和点的连线与实轴负方向的夹角。又由对调节时间留有定余量，令的误差带取其为，可以得到，于是可以得到期望的闭环主导极点为代入数据后，可得期望的闭环主导极点为超前校正传递函数设计未校正系统的根轨迹在实轴和虚轴上，不通过闭环期望极点，因此图直线级倒立摆的图图直线级倒立摆的图由上述计算结果可以知系统没有零点，但存在两个极点，其中个极点位于右半平面。根据奈奎斯特稳定判据，闭环系统稳定的充分必要条件是当由变化时，曲线逆时针包围平面上,点的次数等于开环传递函数右极点个数。外围地区内自有记载以来共发生级中强震次，其中级地震次，级地震次。在空间分布上，有次中强地震发生于高观寺钟宝断裂断裂以北秦岭褶皱系内，其余次发生于杨子准地台八面山褶碎带由大小混杂凝灰质砂岩凝灰质页岩岩块少量碳酸盐岩岩块充填紫灰色断层泥角砾构成，未成岩，但较为密实。断层两侧影响带较宽，达左右，影响带内劈理揉皱发育，岩层层理零乱。区域稳定性评价及地震工程区在大地构造区域上属于杨子准地台北缘拗陷带之南大巴山帚状构造东段南缘，自印支运动褶皱隆起后，形成系列褶皱和断裂，构造形迹主要定型于燕山运动，喜山运动表现为大面积间歇性抬升为主，差异运动不强烈。在库尾高竹乡场镇处于横穿河谷，该区域库水抬升仅，对断层破碎带影响有限，且该断层破碎带较为密实，透水性差，因此由断裂构造导致诱发地震可能性极小根据坝址区勘察钻孔揭示，坝址区及近坝段河床以下无较大岩溶溶洞管道等岩溶构造存在，出现岩溶地震可能性较小据统计研究分析坝高大于米及库容大于亿立方高坝大库诱发地震概率较高。该工程坝高相对较低，库容较小，诱发地震概率较低从以上三个方面分析，本工程诱发地震可能性较小水库区段褶皱不明显，冲断层在库区出露于左岸坡顶以北，在库尾高竹乡场镇处横穿河谷，向右岸延伸。断层破碎带宽度为左右，破碎带由大下调节时间仍然不满足要求。设置时，得到阶跃响应曲线通过计算超调量，经过个振荡后达到稳定，调节时间在内，已经满足题目要求。故可取控制器的参数为。建立下列仿真模型取控制器的参数为。点击，得到摆杆位置的阶跃响应曲线阶跃作用下摆杆往个方向运动课程设计总结通过本次自动控制原理课程设计，加深了我对课本自动控制原理理论基础知识的认识和理解，初步的将理论和实践联系了起来，特别是使用各类方法进行校正的知识。同时培养了以下几点能力提高了综合运用各门知识分析问题，解决问题的能力，在设计中，涉及到很多门学科，包括具体校正用到了自动控制原理建模用到了大学物理计算用到了高等数学等。学会了基本的应用来画根轨迹，图，图，进行系统用仿真等操作。也认识到了计算机在自动控制学科方面的强大应用。通过课程设计，也或多或少的带动了理论考试的复习。增加了学习的趣味性，培养了自动控制课程学习的兴趣。经过用根轨迹分析法，频率响应分析和分析法，都可以设计出满足所需要条件的校正装置。不过其中每种方法都有各自的特色。通过对的使用和学习，更能明白自动控制的作用和意义。为以后从事自动控制方面的工作和学习，打下了更加牢固的基础，本次课程设计是不可多的机会。本次课程设计终于顺利成功了了，在设计中遇到了问题，最后在老师以及同学的辛勤指导下，才顺利完成。同时，在老师及同学的身上我们学也到很多实用东西，谢谢,参考资料固高科技有限公司直线倒立摆安装与使用手册，固高科技有限公司固高实时控制软件用户手册带入实际参数最后得到的最终表达式摆杆角度和小车位移的传递函数摆杆角度和小车加速度之间的传递函数为摆杆角度和小车所受外界作用力的传递函数小车位置和加速度的传递函数未校正前系统的时域分析本系统采用以小车的加速度作为系统的输入，摆杆角度为输出响应，此时的传递函数为图摆杆角度的单位阶跃响应曲线图采用以小车的加速度作为系统的输入，小车位置为响应，则此时的传递函数为图小车位置的单位阶跃响应曲线图由于以上时域分析中所有的传递函数的响应图都是发散的，说明系统不稳定，需加控制器进行校正根轨迹校正原系统的根轨迹分析以小车的加速度为系统输入，摆杆角度为输出。前面已得到系统传递函数为原系统根轨迹曲线图其中，，可以很直观地看出，系统有两个零点，有两个极点，并且有个极点为正。画出系统闭环传递函数的根轨迹如图，可以看出闭环传递函数的个极点