三轴转台内环控制系统哈工大自动控制原理大作业高教成教_第1页
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文档简介

1、harbin institute of technology三轴转台内环控制系统课程名称： 自动控制原理 院 系： 班 级： 设 计 者： 学 号： 设计时间： 2016.1. 1 一、 背景描述三轴转台是应用在半实物仿真系统中，模拟被测物体姿态变化的装置。本文研究的主要内容是三轴转台的内环控制系统。二、 问题描述技术要求：最大角速度，最大动态踪误差；频带宽度，相位裕度。固有系统传递函数：原题如下：修改后如下：sus=25s0.0265s+10.00318s+1三、 求解过程设gs=sus=25s0.0265s+10.00318s+1，gcs为待定的补偿装置传递函数，ges=gcsg0s。es

2、s=1lims0sgs=125设计要求为令essk=125k=0.02=150，则k=2系统开环传递函数如下：g0s=50s0.0265s+10.00318s+1对数幅频特性方程如下：20lgg0=20lg50w ，w37.736 20lg50w10.0265w ， 37.736w314.465 令20lgg0wc0=0，得剪切频率wc0=43.437。相位裕度：0=1800-900-arctan0.026543.437-arctan0.0031843.437=33.1170由bode图中校正前的图像可知需采用超前补偿的方法，加入校正装置如下：gcs=ats+1ts+1=sw1+1sw2+1，

3、 a1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校正后的传递函数：ges=gcsg0s=500.023s+1s0.0265s+10.00318s+10.0494s+1校正后的相位裕度：0=1800+arctan0.02852.849-900-arctan0.026552.849-arctan0.0031852.849-arctan0.01285

4、2.849=47.8610性能要求系统相位裕度为450，而校正后的系统相位裕度为47.8610，符合要求。令20lggejwc=0，得校正后的剪切频率：wc=85.008rad/s48rad/s校正前与校正后的系统bode图如下：四、 计算机辅助设计观察系统的单位阶跃相应曲线：五、 校正装置电路图电路元件参数为：r2=1.3k r3=6.0k c1=28.1f c2=12.8f六、 结论校正后的传递函数：ges=gcsg0s=500.023s+1s0.0265s+10.00318s+10.0494s+1校正后的相位裕度：=47.8610校正后的剪切频率：wc=85.008rad/s七、 设计后的心

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