文档介绍：自动控制理论课程设计
倒立摆系统的控制器设计
课程设计指导教师评定成绩表
项目
分值
优秀
(100>x≥90)
良好
(90>x≥80)
中等
(80>x≥70)
及格
(70>x≥60)
不及格(x<60)
评分
参考标准
参考标准
参考标准
参考标准
参考标准
学习态度
15
学习态度认真,科学作风严谨,严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作
学习态度比较认真,科学作风良好,能按期圆满完成任务书规定的任务
学习态度尚好,遵守组织纪律,基本保证设计时间,按期完成各项工作
学习态度尚可,能遵守组织纪律,能按期完成任务
学习马虎,纪律涣散,工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度
技术水平与实际能力
25
设计合理、理论分析与计算正确,实验数据准确,有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力,文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信
设计合理、理论分析与计算正确,实验数据比较准确,有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力,文献引用、调查调研比较合理、可信
设计合理,理论分析与计算基本正确,实验数据比较准确,有一定的实际动手能力,主要文献引用、调查调研比较可信
设计基本合理,理论分析与计算无大错,实验数据无大错
设计不合理,理论分析与计算有原则错误,实验数据不可靠,实际动手能力差,文献引用、调查调研有较大的问题
创新
10
有重大改进或独特见解,有一定实用价值
有较大改进或新颖的见解,实用性尚可
有一定改进或新的见解
有一定见解
观念陈旧
论文(计算书、图纸)撰写质量
50
结构严谨,逻辑性强,层次清晰,语言准确,文字流畅,完全符合规范化要求,书写工整或用计算机打印成文;图纸非常工整、清晰
结构合理,符合逻辑,文章层次分明,语言准确,文字流畅,符合规范化要求,书写工整或用计算机打印成文;图纸工整、清晰
结构合理,层次较为分明,文理通顺,基本达到规范化要求,书写比较工整;图纸比较工整、清晰
结构基本合理,逻辑基本清楚,文字尚通顺,勉强达到规范化要求;图纸比较工整
内容空泛,结构混乱,文字表达不清,错别字较多,达不到规范化要求;图纸不工整或不清晰
指导教师评定成绩:
指导教师签名: 年月日
重庆大学本科学生课程设计任务书
课程设计题目
倒立摆系统的控制器设计
学院
自动化学院
专业
自动化
年级
2010级
1、已知参数和设计要求:
M:小车质量
m:摆杆质量
b:小车摩擦系数
l:摆杆转动轴心到杆质心的长度
I:摆杆惯量
建立以小车加速度为系统输入,以摆杆角度为系统输出的被控对象数学模型。分别用根轨迹法、频率特性法设计控制器使闭环系统满足要求的性能指标;调整PID控制器参数,使闭环系统满足要求的性能指标。
2、利用根轨迹法设计控制器,使得校正后系统的性能指标满足:
调整时间
最大超调量
3、利用频率特性法设计控制器,使得校正后系统的性能指标满足:
(1) 系统的静态位置误差常数为10;
(2) 相位裕量为 50°;
(3) 增益裕量等于或大于10dB。
4、设计或调整PID控制器参数,使得校正后系统的性能指标满足:
调整时间
最大超调量
学生应完成的工作:
1、利用设计指示书中的实际参数,通过机理推导,建立倒立摆系统的实际数学模型。
2、进行开环系统的时域分析。
3、利用根轨迹法设计控制器,进行闭环系统的仿真分析。
4、利用频域法设计控制器,进行闭环系统的仿真分析。
5、设计或调整PID控制器参数,进行闭环系统的仿真分析。
6、将所设计的控制器在倒立摆系统上进行实时控制实验。
7、完成课程设计报告。
参考资料:
1、,2005
2、固高科技有限公司. 固高MATLAB实时控制软件用户手册,2005
3、Matlab/Simulink相关资料
4、谢昭莉,李良筑,杨欣. 自动控制原理. 北京:机械工业出版社,2012
5、胡寿松. 自动控制原理(第五版). 北京:科学出版社,2007
6、Katsuhiko Ogata. 现代控制工程. 北京:电子工业出版社,2003
课程设计的工作计划:
1、布置课程设计任务;消化课程设计内容,查阅并参考相关资料,进行初步设计(3天);
2、按课程设计的要求进行详细设计(3天);
3、进行实时控制实验,并按课程设计的规范要求撰写设计报告(3天);
4、课程设计答辩,实时控制验证(1天)。
任务下达日期 2012 年 12 月 24 日
完成