文档介绍：:..上洚第工sf大常实验报告题g:多质量弹性扭转控制系统的设计与实现学生: 学号: 班级: 指导教师: 日期: 、关键同 -论 23硬件的介绍 X20系列的MM2436的介绍 18六、控制算法设计 19七络论 22- 23摘要:在阻尼比较小或带冇弹性部件的系统中,如长轴传动、皮带传动等,容易出现很大的振荡现象,增加了控制难度。木文设计的控制对象是多质量弹性扭转控制系统,它是工业生产中L<:轴传动、皮带传动等实呩被控对象的一个简化模型,具冇阻尼小,超调大的特性,可采用传统的P1D控制方案。,利用贝加莱X20CP1484、X20MM2436、X20DC1976模块来实现弹性系统控制建模与控制算法设计与参数的调整,利用simulink和AutomationStudio完成。实验结果表明PID控制方案可以提高系统的稳态精度,改善系统的动态调节性能,使系统更平稳、更快地达到预设速度。关键词:;simulink;多质量体弹性扭矩系统、控制器(PID)一、绪论在阻尼比较小或带有弹性部件的系统屮,如长轴转动、皮带传动等,容易出现振荡现象,增加了控制难度。本文设计的控制对象是多质量弹性扭转控制系统,它是工业生产屮长轴传动、皮带传动等实际被控对象的一个简化模型,具冇阻尼小,超调大的特性,因此根据目前我们学到的知识,结合老师给我们的讲解,可采用传统的PTD控制方案。多质量体弹性扭矩裝置为两块大小不一的圆柱形质量体,分别通过屮心轴固定在一条水平线上的U型底座上。质量体之问通过具有一定柔性的弹簧连接(弹簧的柔性和弹性耍足以带动轴和质量体的运动)。第一块质量体的左端直接与直流电机(经过减速箱)刚性连接,由电机转动來驱动两块质量体进行转动。电机为24V直流电机,使用X20MM驱动。在第二块质量体的么端安装冇增量式编码器,使用X20DC模块可以获取位置信息。要求通过控制电机使第二块质量体能够以最快的加速度达到指定的速度匀速转动,并使匀速时速度误差尽可能小。实验结果表明P1D控制方案可以提高系统的稳态精度,改善系统的动态调节性能,使系统更平稳、更快地达到预设速度。二、硬件介绍多质量体弹性扭矩为两块大小不一的圆柱形质量体,分别通过屮心轴固定在一条水平线上的U型底座上。质量体之间通过具宥一定柔性的弹簧连接(弹簧的柔性和弹性要足以带动轴和质量体的运动)。第一•块质量体的左端直接与直流电机(经过减速箱)刚性迮接,由电机转动来驱动两块质量体进行转动。电机为24V直流电机,使用X20MM驱动。在第二块质量体的右端安装有增量式编码器,使用X20DC模块可以获取位置信息。要求通过控制电机使第二块质量体能够以最快的加速度达到指定的速度匀速转动,并使匀速时速度误差尽可能小。1、 机械部分:两块大小不一的岡柱形质量体(见上图)分别通过中心轴固定在U型底座(见上图黑色底座)上,保证其中心轴线在一条水平线上。两个质量体之间通过具有一定柔性的弹簧连接(弹簧的柔性和弹性要足以带动轴和质量体的运动)。左侧质量体的左端直接与直流电机(经过减速箱)连接。电机转动可以驱动第一个质景体转动,然后通过弹簧进而驱动第二个质景体转动。2、 电气部分:由PLC、电机和编码器组成。-其中编码器共有两个,一个位于电机左端,用于测量电机转过的角度;一个位于第二块质量体右端,用于测量第二块质量体转过的角度。由于电机和第~块质量体之间可认为是刚性连接,所以电机侧编码器所测量的角度位置值也可认为是第一块质量体的角度位置。PLC部分使用了以卜*模块:1) 使用X20系列标准型CPU作为PLC系统的控制器;2) 使用X20系列的直流电机模块丽2436来控制直流电机的转速;电机模块控制直流电机采用PWM方式。3)使用X20系列的编码器模块(如X20DC1976)接收两个编码器的反馈信息,用于获得电机位置和第二块质量体的位置。:3个基本单元:总线模块-电气模块-端子排综合了传统导轨式系统及插片式10系统的优势:片式10的高密度通道结构;如导轨式T0—样操作;可预接线操作;支持热插拔;自由的总线插槽供配件使用。X