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1、自动化专业综合实验,华北电力大学 钱殿伟,实验地点及时间安排,地点：主楼E210时间：第18周周一周四：分组实验，撰写实验报告周四下午：实验演示，答辩,综合实验时间安排,分组实验，16套实验设备，每组两人实验室开放时间：8:3011:30;13:3016:3012月22日下午9:00开始答辩,实验装置,球杆系统,实验装置,机械部分,机械部分组成,工作原理,小球位置信号采集原理,工作原理,工作原理,小球位置信号采集原理,机械部分数学模型,机械部分数学模型,当转角较小时，近似有综合小球的动力学方程，其加速度方程为：,机械部分数学模型,g为重力加速度；m为小球质量；J为小球转动惯量；R为小球半径；r
2、为小球在球赶上的位置。在=0附近线性化,机械部分数学模型,减速比,机械部分数学模型,零初始条件下拉氏变换其中，m=0.11,R=0.015,g=9.8,L=0.4,d=0.04,J=0.4*m*R2,电气部分数学模型,直流伺服电机的数学模型参考教材P323-324伺服电机的位置控制由IPM100只能伺服驱动器自动完成，不需要系统设计和整定。,简化的系统动态结构图,设计及实验步骤,Step1:理论分析与设计 应用控制原理中学到的相关内容，采用时域或频域方法设计控制器，使系统的超调量小于10%，调节时间小于5s。,设计及实验步骤,Step2:仿真检验应用Matlab及其仿真平台Simulink,对
3、设计出的控制系统进行性能检验，验证系统的稳定性及动态性能。,设计及实验步骤,Step2:仿真检验,设计及实验步骤,Step3:实验操作、调试及验证 将设计出的控制器应用于实际球杆系统的控制，对设计参数进行适当的调整，使系统的性能满足设计指标的要求。,设计及实验步骤,Step3:实验操作、调试及验证,考核时间及方式,周四上午：各组分别进行实验演示，答辩。成绩组成：实际操作表现和实验报告的书写情况各占30%，答辩情况占40%。,实验报告要求,所使用控制算法或控制结构的基本原理；控制系统的设计及实现步骤；控制器参数的整定及调试过程；实时控制曲线及控制品质分析；实验结论及总结；每人提交一份实验报告，手写！,
