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步距规使用方法

步距规使用方法

一、注意事项

步距规是精密量具,因此须避免其异常受力,如用手抓量块提拉步距规;使用物件敲击步距规量块;让量块异常受力;使步距规从高处掉落;强大外力弯曲步距规基体等等。

安一步距规工作量块有陶瓷与钢制两种,使用钢制量块时因注意防锈。另外工作量块之间的钢制垫块部分也需要防锈,在恶劣环境下使用步距规,基体部分也应有防锈措施。

二、使用前的准备

1、将步距规从包装箱里取出,(留意上述注意事项)使用洁净脱脂棉蘸航空汽油(120#)清洁步距规量块工作面及基座表面(不可使用溶解性清洁剂)。

2、使用步距规检测X轴或Y轴定位精度时,应调整步距规基体与被检导轨方向平行(斜度100:0.01);使用步距规检测Z轴精度时,应将步距规基体零位端面朝下竖立放置步距规于支撑台面上,如果支撑台面与Z轴垂直度太差,应设法将其校正。固定步距规时需注意,如果进行夹持应将夹持点选择在步距规艾利点(Airy points)支撑位置,避免将步距规夹持弯曲变形。

3、固定一测微表于被检设备合适位置上。该测微表可以是杠杆千分表或者旁向式测微头,应依据检测的期望精度来具体选择,但是重复性要求尽可能好。坐标测量机、高度仪等使用本身测头,不需另外使用测微表。当使用磁力表座等支架固定测微表时,应保证磁力表座的刚性和稳定性。

1) 加工中心及其它类似机床应将测微表固定于主轴头架上。

2) 检测车床时,测微表应固定在刀架位置。

3) 其余依次类推。

4、等温

校调好步距规和测微表位置后,应进行等温。等温时间依据步距规与被检设备的不同温差以及环境温度控制情况需求不一,应具体情况具体分析。要求的检测精度越高,等温时间应该越长。一般情况下,4-8小时基本可以,如要进行高精密检测应等温12-24小时以上。如果步距规与被检设备的温差本身不大,则等温时间不需太长。

5、设备预热

经过等温后,正式检测前应该让被检设备充分预运行,此时设备的温度、精度等参数更准确反映设备的真实工作状态,而步距规也更接近被检/被加工工件状态。

三、进行检测

1、将被检设备导轨移动回零位处,此时测微表测头应与步距规零位工作面中心接触并预压,将被检导轨计数器(即被检导轨自身的读数值)和测微表读数置零。

2、沿着与被检导轨垂直的方向移动测头直至出量块工作面外。

3、沿着与被检导轨平行的方向移动测微表到下一个受检点前。

4、反方向重复步骤2,位移量应当相等(即移动测微表测头至当前步距规工作面中心点)。

5、微调被检设备。此时有两种方法可选,一是微调被检设备至导轨显示数值为标称值,此时导轨与步距规比较的差值从测微表读出;二是微调至测微表读数为零,此时导轨与步距规比较的差值由导轨计数器读出。建议当测微表的重复性、分辨力以及精度比被检设备高时选用方法一,这样可以得到更精确的测量结果。同一次测量只能用同一种方法,不应混用。

检测部分有一点需要特别指出,步距规有同向和异向工作面,一般情况下使用与导轨移动方向同向的工作面,如果一个方向上的测量同向与异向工作面都使用的话,导轨的换向误差以及测微表的换向误差将会引入测量结果里面,除非该部分误差很小或者原本目的就需要测量该部分误差。

四、数据处理

检测得到的数据加上步距规相应点的误差即是导轨在该点处的误差,处理数据时应注意符号的正负。对于高精密测量来说,热膨胀系数、温度偏离标准温度、步距规本身的误差等等都应在数据处理时予以考虑。限于篇幅,此处不做详细讨论。

数据处理完毕,即可依据所得的结果对被检导轨定位精度进行修正。

预压、置零

检测中

串联滞后校正装置的设计

学号09750201 (自动控制原理课程设计) 设计说明书 串联滞后校正装置的设计起止日期:2012 年 5 月28 日至2012 年 6 月1 日 学生姓名安从源 班级09电气2班 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2012年6 月1 日

天津城市建设学院 课程设计任务书 2011 —2012 学年第 2 学期 控制与机械工程 学院 电气工程及其自动化 系 09-2 班级 课程设计名称: 自动控制原理课程设计 设计题目: 串联滞后校正装置的设计 完成期限:自 2012 年 5 月 28 日至 2012 年 6 月 1 日共 1 周 设计依据、要求及主要内容: 设单位反馈系统的开环传递函数为:) 2()(+= s s K s G 要求系统的速度误差系数为120-≥s K v ,相角裕度 45≥γ,试设计串联滞后校正装置。 基本要求: 1、对原系统进行分析,绘制原系统的单位阶跃响应曲线, 2、绘制原系统的Bode 图,确定原系统的幅值裕度和相角裕度。 3、绘制原系统的Nyquist 曲线。 4、绘制原系统的根轨迹。 5、设计校正装置,绘制校正装置的Bode 图。 6、绘制校正后系统的Bode 图、确定校正后系统的幅值裕度和相角裕度。 7、绘制校正后系统的单位阶跃响应曲线。 8、绘制校正后系统的Nyquist 曲线。 9、绘制校正后系统的根轨迹。 指导教师(签字): 系主任(签字): 批准日期:2012年5月25日

目录 一、绪论 (4) 二、原系统分析 (5) 2.1原系统的单位阶跃响应曲线 (5) 2.2 原系统的Bode图 (5) 2.3 原系统的Nyquist曲线 (5) 2.4 原系统的根轨迹 (5) 三、校正装置设计 (5) 3.1 校正装置参数的确定 (5) 四、校正后系统的分析 (6) 4.1校正后系统的单位阶跃响应曲线 (6) 4.2 校正后系统的Bode图 (6) 4.3 校正后系统的Nyquist曲线 (6) 4.4 校正后系统的根轨迹 (6) 五、总结 (7) 六、参考文献 (7) 七、附图 (8)

机器人抓取装置位置控制系统系统校正装置设计

自动控制原理课程设计题目:机器人抓取装置位置控制系统校正装置设计 专业:电气工程及其自动化 : 班级:学号: 指导老师:职称: 州航空工业管理学院 机电工程学院 2011年12月

初始条件: 一个机器人抓取装置的位置控制系统为一单位负反馈控制系统,其传递函数为()()() 15.013 0++=s s s s G ,设计一个滞后校正装置,使系统的相 角裕度?=45γ。 设计容: 1.先手绘系统校正前的bode 图,然后再用MATLAB 做出校正前系统的bode 图,根据MATLAB 做出的bode 图求出系统的相角裕量。 2.求出校正装置的传递函数 3. 用MATLAB 做出校正后的系统的bode 图,并求出系统的相角裕量。 4.在matlab 下,用simulink 进行动态仿真,在计算机上对人工设计系统进行仿真调试,确使满足技术要求。 5.对系统的稳定性及校正后的性能说明 6.心得体会。

1频率法的串联滞后校正特性及方法 1.1特性:当一个系统的动态特性是满足要求的,为改善稳态性能,而又不影响其动态响应时,可采用此方法。具体就是增加一对靠的很近并且靠近坐标原点的零、极点,使系统的开环放大倍数提高β倍,而不影响开环对数频率特性的中、高频段特性。 1.2该方法的步骤主要有: ()1绘制出未校正系统的bode 图,求出相角裕量0γ,幅值裕量g K 。 ()2在bode 图上求出未校正系统的相角裕量εγγ +=期望处的频率 2c ω,2c ω作为校正后系统的剪切频率, ε用来补偿滞后校正网络2c ω处的相角滞后,通常取??=15~5ε。 ()3令未校正系统在2c ω的幅值为βlg 20,由此确定滞后网络的β值。 ()4为保证滞后校正网络对系统在2c ω处的相频特性基本不受影响,可 按10 ~ 2 1 2 2 2c c ωωτ ω= =求得第二个转折频率。 ()5校正装置的传递函数为()1 1++= s s s G C βττ ()6画出校正后系统的bode 图,并校验性能指标 2确定未校正前系统的相角裕度 2.1先绘制系统的bode 图如下:

多容水箱水位控制系统校正装置设计

多容水箱水位控制系统校正装置设计 一、设计目的 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、一般电学系统自动控制方法的基础上,用MATLAB 实现系统的仿真与调试。 二、设计要求 收集和查阅有关技术资料,独立完成所承担的设计课题的全部内容,初步掌握设计原则、设计方法、设计步骤和设计规范的应用;对工程设计方案进行选择和分析;绘制设计图;撰写说明书。具体要求如下: 1、根据所学控制理论知识(频率法、根轨迹法等)进行人工设计校正装置,初步设计出校正装置传递函数形式及参数; 2、在MATLAB 下,用simulink 进行动态仿真,在计算机上对人工设计系统进行仿真调试,使其满足技术要求; 3、确定校正装置的电路形式及电路参数(选作); 4、完成设计报告。 三、设计内容 设单位负反馈的多容水箱水位控制系统,其开环传递函数: ()) 4)(1(0 0++= S S S K S G ;用频域法设计法设计滞后—超前校正装置,使 校正后系统满足如下性能指标:单位斜坡信号作用下速度误差系数: 1v 10-=S K ,校正后相位裕量:o 40≥γ,时域性能指标:超调量:

M%%30≤,调整时间:s 2t s 6t p s ≤≤,。 四、设计过程 4.1校正前系统分析 校正前系统的传递函数:()) 4)(1(0 0++= S S S K S G ;根据校正要求: 1v 10-=S K ,首先确定K 值: 由 : ) 4)(1lim 0 s v ++=→S S S K S K ( )4)(1(lim 0s ++=→S S K 104 == K 得 : 400=K 则此时,开环传递函数为:()) 125.0)(1(10 )4)(1(400++= ++= S S S S S S S G 计算系统未校正时的剪切频率得: 1)(0=C j G ω 1) 4)(1)((40 =++C C C j j j ωωω 404(532=-+-)C C C j ωωω 解得: 78.2c =ω rad/s 系统的相位裕量: )(c o 180ω?γ+= )()(25.0*78.2arctan 1*78.2arctan 90180---=o o = o 02.15- 用MATLAB 绘出系统未校正时的波特图程序如下: >> k0=10;

电磁流量计校准装置的原理及设计

电磁流量计校准装置的原理及设计 今天为大家介绍一项国家发明授权专利——电磁流量计校准装置。该专利由无锡市精而信流量仪表有限公司申请,并于2017年8月29日获得授权公告。 内容说明本实用新型涉及安装检测领域,特别涉及一种电磁流量计校准装置。 发明背景电磁流量计,是应用电磁感应原理,根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。 目前,电磁流量计一般包括供待测量液体流过的测量导管、设于测量导管两端的法兰盘,法兰盘上沿自身圆周方向等间距间隔设置有安装孔,法兰盘用于将电磁流量计连接于待测量液体所在管路中,测量导管上还连接有变送器和内置的传感器,传感器用于产生磁场并取得两电极间的电压,转换器根据测得的电压,根据信号滤波、放大等处理,显示流量,并输出流量信号。 这种电磁流量计在生产过程中,需要将法兰盘焊接于测量导管的两端,在对法兰盘进行焊接时,法兰盘上的安装孔需要与另一法兰盘上的安装孔位置相对应,目前通常是通过人的眼力对两侧的安装孔进行校准,其存在一定的偏差,会对电磁流量计的安装造成影响。发明内容本实用新型的目的是提供一种电磁流量计校准装置,其具有对测量导管两侧的法兰盘进行准确定位的优点。 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种电磁流量计校准装置,包括底座、连接于底座且水平设置的下限位板、垂直设于底座上的导柱以及沿竖向方向滑移连接于导柱且水平设置的上限位板,下限位板的上表面设有嵌入至法兰盘上安装孔内的下限位柱,上限位板穿设有与下限位柱位置相对应的上限位柱。 通过采用上述技术方案,在进行电磁流量计的安装时,首先需要将两法兰盘分别固定于测量导管长度方向的两端,在对法兰盘进行固定时,首先将一法兰盘放置于下限位板上,且同时使得下限位板上的下限位柱分别嵌入至法兰盘上的安装孔中,使得该法兰盘的位置保持固定,此时再将测量导管竖直嵌入至下侧的法兰盘中,再将另一法兰盘套设至测量导管

串联超前滞后校正装置课程设计

课题:串联超前滞后校正装置专业:电气工程及其自动化班级:一班 学号: 姓名: 指导教师: 设计日期:2013.12.6-2013.12.12成绩:

自动控制原理课程设计报告 一、设计目的 () (1)掌握控制系统设计与校正的步骤和方法。 (2)掌握对控制系统相角裕度、稳态误差、剪切频率、相角穿越频率以及增益裕度的求取方法。 (3)掌握利用Matlab对控制系统分析的技能。熟悉MATLAB这一解决具体工程问题的标准软件,能熟练地应用MATLAB软件解决控制理论中的复杂和工程实际问题,并给以后的模糊控制理论、最优控制理论和多变量控制理论等奠定基础。 (4)提高控制系统设计和分析能力。 (5)所谓校正就是在系统不可变部分的基础上,加入适当的校正元部件,使系统满足给定的性能指标。校正方案主要有串联校正、并联校正、反馈校正和前馈校正。确定校正装置的结构和参数的方法主要有两类,分析法和综合法。分析法是针对被校正系统的性能和给定的性能指标,首先选择合适的校正环节的结构,然后用校正方法确定校正环节的参数。在用分析法进行串联校正时,校正环节的结构通常采用超前校正、滞后校正和滞后-超前校正这三种类型。超前校正通常可以改善控制系统的快速性和超调量,但增加了带宽,而滞后校正可以改善超调量及相对稳定度,但往往会因带宽减小而使快速性下降。滞后-超前校正兼用两者优点,并在结构设计时设法限制它们的缺点。 二、设计要求(姬松) 1.前期基础知识,主要包括MATLAB系统要素,MATLAB语言的变量与语句,MATLAB的矩阵和矩阵元素,数值输入与输出格式,MATLAB系统工作空间信息,以及MATLAB的在线帮助功能等。 2.控制系统模型,主要包括模型建立、模型变换、模型简化,Laplace变换等等。 3.控制系统的时域分析,主要包括系统的各种响应、性能指标的获取、零

自动控制原理课程设计(室温控制系统校正装置设计)

室温控制系统校正装置设计 、设计目的 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、一般电学系统自动控制方法的基础上,用MATLA实现系统的仿真与调试。 二、设计要求 收集和查阅有关技术资料,独立完成所承担的设计课题的全部内容,初步掌握设计原则、设计方法、设计步骤和设计规范的应用;对工程设计方案进行选择和分析;绘制设计图;撰写说明书。要求如下: 1、根据所学控制理论知识(频率法、根轨迹法等)进行人工设计校正装置,初步设计出校正装置传递函数形式及参数; 2、使用MATLA际口Simulink,对加入的校正装置的系统进行动态仿真,并在计算机上对人工设计系统进行仿真调试,使其满足技术要求; 3、确定校正装置的电路形式及电路参数(选作); 4、完成设计报告。 三、设计任务 已知某室温控制系统为单位负反馈,某开环传递函数为: G o(s)S(0.1S 1)(0.2S 1),试用Bode图设计法对系统进行滞后串联校正 设计,使系统满足; ①系统在斜坡信号作用下,系统的速度误差系数K V》30s"1 ②系统校正后的剪切频率,c >2.3 s" c 屮* 0 ③系统校正后,系统的相角裕量- 40

2.2设计要求 ①分析设计要求,说明校正的设计思路(滞后校正分析 ②详细设计(包括的图形有:校正结构图,校正前系统的Bode图,校正装置的Bode图,校正后系统的Bode图) ③用MATLAB^程代码及运行结果(包括图形、运算结果) ④校正前后系统的单位阶跃响应图。 三、设计方法步骤及设计校正构图 3.1校正前系统分析 校正前系统的开环传递函数为: _________ K ________ Go ⑻一S(0.1S 1)(0.2S 1) -1 _1 0 设计校正要求:K V》30S,‘ c》2.3 s,- 40 因为K v =li m s G o(s)= li m s K K,所以K V=K= 30 KV Hm15(S)li m s(0.1S+1)(0.2s+1)KV 所以,原系统开环传递函数变为: ______ ________ 30 _______ G0 ⑻一S(0.1S T)(0.2S 1) 利用MATLA绘画未校正系统的Bode图,见图1 在MATLAB^编写如下程序: num = 30; f1 = [1,0];f2 =[0.1,1]; f3 = [0.2,1]; den = con v(f1,co nv(f2,f3)); bode( nu m,de n) 原系统Bode图

反应速度控制系统校正装置设计

自动控制原理课程设计题目反应速度控制系统校正装置设计 专业电气工程及其自动化 姓名朱君蔚 班级0906072 学号090607243 指导教师孙标职称副教授 郑州航空工业管理学院 机电工程学院 2011年12月

一、设计题目 已知某系统不可变部分的传递函()) 11.0)(1001.0(0++=s s s K s G ,若要求该 系统具有以下性能指标: (1)响应斜坡信号1)(R t r =t 的稳态误差不大于0.001R 1( R 1为常数) (2)剪切频率s rad w c /165= (3)相角裕度у=+450 (4)幅值裕度20dB K g 15lg ≥,用频率响应法确定超前校正参数。 二、设计目的 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、一般电学系统自动控制方法的基础上,用MATLAB 实现系统的仿真与调试。就本题而言,通过频率响应法对系统传递函数进行校正,改变频率特性的形状,使校正后的系统频率特性符合我们的要求,具有合适的低频,中频和高频特性及足够的稳定裕量,从而满足系统性能所要求的指标。就本题来说,通过计算以及软件工具的仿真和调试(MATLAB 软件)使传递函数满足题上给的四个条件,从而提高我们的实际应用水平,掌握一些基本的设计方法和技巧。 三、设计要求 收集和查阅有关技术资料,独立完成所承担的设计课题的全部内容,初步掌握设计原则、设计方法、设计步骤和设计规范的应用;对工程

设计方案进行选择和分析;绘制设计图;撰写说明书。具体要求如下: 1、根据所学控制理论知识(频率法、跟轨迹法等)进行人工设计校正装置,初步设计出校正装置传递函数形式及参数; 2、在MATLAB下,用simulink进行动态仿真,在计算机上对人工设计系统进行仿真调试,使其满足技术要求; 3、确定校正装置的电路形式及电路参数(选作); 4、完成设计报告。 四、设计思路 在设计、分析控制系统时,最常用的方法是频率法。应用频率法设计对系统进行校正,其目的是改变频率特性的形状,使校正后的系统频率特性具有合适的低调、中频和高频特性及足够的稳定裕量,从而满足系统所要求的性能指标。 频率法设计校正装置主要通过对数频率特性(Bode图)来进行。开环对数频率特性的低频段决定系统的稳态误差,根据稳态性能指标确定低频段的斜率和 附近高度。为保证系统具有足够的稳定裕量,开环对数频率特性在剪切频率 c 的斜率为-20dB/dec,而且具有足够的中频宽度。为抑制高频干扰的影响,高频段应尽可能迅速衰减。 频域法在进行校正设计时,常采用分析法和综合法。 五、设计步骤 主要的设计步骤如下: (1)根据所要求稳态性能指标,确定系统满足稳态性能要求的开环增益K。 (2)绘制满足步骤(1)确定的K值下的系统Bode图,并求出系统

自动控制原理课程设计题目(1)

自动控制原理课程设计题目及要求 一、单位负反馈随动系统的开环传递函数为 ) 101.0)(11.0()(++= s s s K s G k 1、画出未校正系统的Bode 图,分析系统是否稳定 2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。 3、设计系统的串联校正装置,使系统达到下列指标 (1)静态速度误差系数K v ≥100s -1; (2)相位裕量γ≥30° (3)幅频特性曲线中穿越频率ωc ≥45rad/s 。 4、给出校正装置的传递函数。 5、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率ωc 、相位裕量γ、相角穿越频率ωg 和幅值裕量K g 。 6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进行分析。 7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响(自由发挥)。 二、设单位负反馈随动系统固有部分的传递函数为 ) 2)(1()(++= s s s K s G k 1、画出未校正系统的Bode 图,分析系统是否稳定。 2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。 3、设计系统的串联校正装置,使系统达到下列指标: (1)静态速度误差系数K v ≥5s -1; (2)相位裕量γ≥40° (3)幅值裕量K g ≥10dB 。 4、给出校正装置的传递函数。 5、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率ωc 、相位裕量γ、相角穿越频率ωg 和幅值裕量K g 。 6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进行分析。 7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响(自由发挥)。 三、设单位负反馈系统的开环传递函数为 ) 2(4 )(+= s s s G k 1、画出未校正系统的根轨迹图,分析系统是否稳定。 2、设计系统的串联校正装置,要求校正后的系统满足指标: 闭环系统主导极点满足ωn =4rad/s 和ξ=0.5。 3、给出校正装置的传递函数。 4、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率ωc 、相位裕量γ、相角穿越频率ωg 和幅值裕量Kg 。 5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进行分析。

串联校正装置的设计.

学号 天津城建大学 自动控制原理A课程 设计说明书 串联校正装置的设计 起止日期:2013 年12 月30 日至2014 年1 月3 日 学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2014年1 月3 日

天津城建大学 课程设计任务书 2013 —2014 学年第 1 学期 控制与机械工程 学院 电气工程及其自动化 专业 电气2013级12班 课程设计名称: 自动控制原理A 课程设计 设计题目: 串联校正装置的设计 完成期限:自 2013 年12 月 30 日至 2014 年 1 月 3 日共 1 周 设计依据、要求及主要内容: 已知单位反馈系统的开环传递函数为:) 12.0)(11.0()(++= s s s K s G 要求校正后系统的速度误差系数130-≥s k v ,相角裕度ο35≥γ,幅值裕度 dB h 12≥,试设计串联校正装置。 基本要求: 1、对原系统进行分析,绘制原系统的单位阶跃响应曲线, 2、绘制原系统的Bode 图,确定原系统的幅值裕度和相角裕度。 3、绘制原系统的Nyquist 曲线。 4、绘制原系统的根轨迹。 5、设计校正装置,绘制校正装置的Bode 图。 6、绘制校正后系统的Bode 图、确定校正后系统的幅值裕度和相角裕度。 7、绘制校正后系统的单位阶跃响应曲线。 8、绘制校正后系统的Nyquist 曲线。 9、绘制校正后系统的根轨迹。 指导教师(签字): 系主任(签字): 批准日期:2013年12月8日

目录 一、绪论 0 二、原系统分析 (1) 2.1 原系统的单位阶跃响应曲线 (1) 2.2 原系统的Bode图 (2) 2.3 原系统的Nyquist曲线 (3) 2.4 原系统的根轨迹 (4) 三、校正装置设计 (6) 3.1 校正方案的确定 (6) 3.2 校正装置参数的确定 (6) 3.3 校正装置的Bode图 (6) 四、校正后系统的分析 (8) 4.1校正后系统的单位阶跃响应曲线 (8) 4.2 校正后系统的Bode图 (8) 4.3 校正后系统的Nyquist曲线 (9) 4.4 校正后系统的根轨迹 (10) 4.5校正后系统的Simulink仿真框图 (12) 五、总结 (13) 六、参考文献 (14)

分流器自动标定调阻装置的设计

? 141 ? ELECTRONICS WORLD ?技术交流 1.引言 分流器是一个阻值非常小的精密电阻,电阻值等级在微欧级别,用于测量较大的直流电流,通常是几十安培甚至几百安培,当有直流电流通过时产生压降,再测量电阻两端的电压,以此检测出流经电阻上的电流的数值,实际应用过程中分流器往往与电压表配套使用。例如:要用分流器测量电路中最大值500A 的电流值,那么选型的分流器电阻值应为150μΩ,即500A×150μΩ=75mV 。 传统分流器用钎焊工艺制作而成,其缺点是材料体积较大,批量化生产流程控制复杂;随着电子束焊接设备成本的降低与普及,电子束焊接工艺制作的分流器越来越受到行业的青睐,与钎焊工艺相比,其具备体积小、重量轻、加工简单、精度高、一致性高和温度漂移系数小等优点。 电子束焊接工艺生产的分流器的外形结构主要分为两部分:锰铜部分与紫铜部分,如图1所示,锰铜材料电阻率高,电阻率为4.2×10-7 Ω.m ,分布在分流器中间,起到电阻作用,中间缺口为调阻切削点,用于调整电阻值;紫铜材料电阻率低,电阻率为1.7×10-8 Ω.m ,分布在分流器两侧,紫铜两端分别有两个大小孔位,大孔 位为电流端子,用于加载电流,小孔位为电压端子,用于测量电压 值。 图1 分流器产品 分流器在生产过程中初次焊接分割后形成毛坯料,毛坯料的电阻值往往比预设的电阻值要小一些,需在调阻切削点处用铣刀切削,切削后毛坯料的电阻值增大,直到达到预设的电阻值后才算合格。分流器的调阻操作是单方向不可逆的,也就是说在调阻过程 中,分流器电阻的阻值只能朝增大的方向调整,无法向阻值减小的 方向调整,一旦阻值增大超过电阻精度的要求时,此分流器即成为废品,无法进行补救。目前国内这种分流器在生产过程中调阻过程比较繁琐,电阻切削与电阻测量都为人工完成,生产效率较低。 本文针对电子束焊接工艺生产的分流器,设计了一款具有高测量准确度,高调阻精度,高生产效率等特点的自动标定调阻装置;该装置在分流器生产中得到实际应用,应用效果较好,达到分流器批量生产的要求。 2.测试原理 因为分流器的阻值非常小,在几十微欧到几百微欧之间,精度要求也非常高,需要达到千分之五的左右,所以一般的电阻测量装置很难能够准确地测量分流器阻值,即使有能够测量微欧的电阻仪,所测量的电阻准确度也远远无法满足要求。因此测试分流器的阻值,需要采用在分流器电流端加载大电流,在电压端测量输出电压,间接测量的方法来测量电阻值,如图2所示。本装置选用了100安培直流电流进行测试供电,即分流器电阻R=V 电压/100 。 图2 测试原理图 3.硬件设计 本装置最大特点就是把分流器调阻过程实现了全程自动化加工,人工只需负责将毛坯料填入上料仓、将调阻后的分流器从下料仓取出、触摸屏参数设置等操作即可;整体调阻过程大致包括分流 器的上料、下料,阻值测量,调阻切削等步骤,在硬件方面共设计了五部分组件:控制组件、传动组件、锁紧组件、测量组件和切削组件。 控制组件由可编程控制器(以下简称PLC )和上位机组成,PLC 是本装置的核心单元,负责向各个单元发送指令,与仪器仪表 分流器自动标定调阻装置的设计 沈阳仪表科学研究院有限公司 常 伟 王松亭 沈阳英德尔公司 周 朝 沈阳仪表科学研究院有限公司 何 方 袁 峰 张 军

自动控制原理课程设计(室温控制系统校正装置设计)

室温控制系统校正装置设计 一 、设计目的 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、一般电学系统 自动控制方法的基础上,用MATLAB 实现系统的仿真与调试。 二、设计要求 收集和查阅有关技术资料,独立完成所承担的设计课题的全部内 容,初步掌握设计原则、设计方法、设计步骤和设计规范的应用;对工程设计方案进行选择和分析;绘制设计图;撰写说明书。要求如下: 1、根据所学控制理论知识(频率法、根轨迹法等)进行人工设计校正装置,初步设计出校正装置传递函数形式及参数; 2、使用MATLAB 和Simulink ,对加入的校正装置的系统进行动态仿真,并在计算机上对人工设计系统进行仿真调试,使其满足技术要求; 3、确定校正装置的电路形式及电路参数(选作); 4、完成设计报告。 三、设计任务 已知某室温控制系统为单位负反馈,某开环传递函数为: ) 12.0)(11.0()(0++= S S S K G S ,试用Bode 图设计法对系统进行滞后串联校正 设计,使系统满足; ① 系统在斜坡信号作用下,系统的速度误差系数K V ≥301 -s ② 系统校正后的剪切频率 ω c ≥2.3 1-s ③ 系统校正后,系统的相角裕量40 ≥γ 2.2设计要求

① 分析设计要求,说明校正的设计思路(滞后校正分析 ② 详细设计(包括的图形有:校正结构图,校正前系统的Bode 图,校正装置的Bode 图,校正后系统的Bode 图) ③ 用MATLAB 编程代码及运行结果(包括图形、运算结果) ④ 校正前后系统的单位阶跃响应图。 三、设计方法步骤及设计校正构图 3.1校正前系统分析 校正前系统的开环传递函数为: ) 12.0)(11.0()(0++= S S S K G S 设计校正要求: K V ≥30 1 -s , ω c ≥2.31 -s ,400 ≥γ 因为K V =K S S S K s s s S s G =++=→→) 12.0)(11.0(lim lim 0 )(00 ,所以30==K K V 所以,原系统开环传递函数变为: ) 12.0)(11.0(30 )(0++= S S S G S 利用MATLAB 绘画未校正系统的Bode 图,见图1 在MATLAB 中编写如下程序: num = 30; f1 = [1,0];f2 =[0.1,1]; f3 = [0.2,1]; den = conv(f1,conv(f2,f3)); bode(num,den) 原系统Bode 图

串联校正装置的设计

学号11750205 天津城建大学 自动控制原理A课程 设计说明书 串联校正装置的设计 起止日期:2013 年12 月30 日至2014 年1 月3 日 学生姓名迟子渊 班级2011级电气2班 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2014年1 月3 日

天津城建大学 课程设计任务书 2013 —2014 学年第 1 学期 控制与机械工程 学院 电气工程及其自动化 专业 电气2011级 2班 课程设计名称: 自动控制原理A 课程设计 设计题目: 串联校正装置的设计 完成期限:自 2013 年12 月 30 日至 2014 年 1 月 3 日共 1 周 设计依据、要求及主要内容: 已知单位反馈系统的开环传递函数为:) 16)(8()(++= s s s K s G 要求校正后系统的速度误差系数110-≥s k v ,相角裕度 45≥γ,幅值裕度dB h 20≥,试设计串联校正装置。 基本要求: 1、对原系统进行分析,绘制原系统的单位阶跃响应曲线, 2、绘制原系统的Bode 图,确定原系统的幅值裕度和相角裕度。 3、绘制原系统的Nyquist 曲线。 4、绘制原系统的根轨迹。 5、设计校正装置,绘制校正装置的Bode 图。 6、绘制校正后系统的Bode 图、确定校正后系统的幅值裕度和相角裕度。 7、绘制校正后系统的单位阶跃响应曲线。 8、绘制校正后系统的Nyquist 曲线。 9、绘制校正后系统的根轨迹。 指导教师(签字): 系主任(签字): 批准日期:2013年12月8日

目录 一、绪论 (1) 二、原系统分析 (1) 2.1 原系统的单位阶跃响应曲线 (1) 2.2 原系统的Bode图 (2) 2.3 原系统的Nyquist曲线 (3) 2.4 原系统的根轨迹 (3) 三、校正装置的设计 (4) 3.1 校正方案的确定 (4) 3.2校正装置参数的确定 (4) 3.3 校正装置的Bode图 (5) 四、校正后系统的分析 (6) 4.1校正后系统的单位阶跃响应曲线 (6) 4.2 校正后系统的Bode图 (7) 4.3 校正后系统的Nyquist曲线 (8) 4.4 校正后系统的根轨迹 (9) 4.5校正后系统的Simulink仿真框图 (10) 五、总结 (11) 六、参考文献 (11)

第6章 控制系统的设计与校正 参考答案

习题六 1. 在题图6.1(a )(b)中,实线分别为两个最小相位系统的开环对数幅频特性曲线,图中虚线部分表示采用串联校正后系统的开环对数幅频特性曲线改变后的部分,试问: 1)串联校正有哪几种形式: 2)试指出图(a )、(b)分别采取了什么串联校正方法? 3)图(a )、(b)所采取的校正方法分别改善了系统的什么性能? L (ωL (ω 题图6.1 习题1图 答案:1)、相位超前校正、相位滞后校正、相位-超前校正 2)、图(a)串联相位滞后校正,图(b)串联相位超前校正。 3)、相位滞后校正提高了低频段的增益,可减少系统的误差。相位超前校正改善了系统的稳定性,使剪切频率变大,提高系统的快速性。 2. 单位反馈系统的开环对数幅频特性曲线)(0ωL 如题图6.2所示,采用串联校正,校正装置 的传递函数)1100 )(13.0() 110)(13()(++++=s s s s s G c 题图6.2 习题2图 (1)写出校正前系统的传递函数)(0s G ; (2)在图中绘制校正后系统的对数幅频特性曲线)(ωL ; (3)求校正后系统的截止频率c ω和γ。 解:(1))1100 )(110(100 )0++=s s s s G (2)20)1100 )(13.0() 13(100))()(+++==s s s s s G s G s G c ,)(ωL 曲线见答案图。

(3)10=c ω,?=?--?-+?=6.63100 10arctan 23.010arctan 90310arctan 180γ 题2解图 3. 已知最小相位系统的开环对数幅频特性)(0ωL 和串联校正装置的对数幅频特性)(ωc L 如题图6.3所示。 (1)写出原系统的开环传递函数)(0s G ,并求其相角裕度; (2)写出校正装置的传递函数)(s G c ; (3)画出校正后系统的开环对数幅频特性曲线)(ωL ,并求其相角裕度。 1 题图6.3 习题3图 解:(1)) 105.0)(1.0(100 )(0+=s s s s G ?-=4.33γ (2)1 1001 125.3)(++= s s s G c (3)) 1100)(105.0)(11.0() 1125.3(100)()()(0++++= =s s s s s s G s G s G c 125.3=c ω ?=9.57γ

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