倒立摆课程设计倒立摆系统的控制器设计.doc

自动控制理论课程设计倒立摆系统的控制器设计学生姓名:指导教师:班级:重庆大学自动化学院二O一三年一月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****态度15学****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****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****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****态度尚可,能遵守组织纪律,能按期完成任务学****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 :摆杆质量 :小车摩擦系数 :摆杆转动轴心到杆质心的长度 :摆杆惯量 ,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、,20052、,20053、Matlab/Simulink相关资料4、谢昭莉,李良筑,:***出版社,20125、(第五版).北京:科学出版社,20076、: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日完成日期2013年1月6日指导教师(签名)学生(签名)目录1引言 12数学模型的建立 (微分法) 53开环响应分析 54根轨迹法设计 115频域法设计 1