信息工程与自动化学院
《运动控制系统》
课程设计过程指导（设计举例）
专业：自动化
班级：自动化2008级B方向
张寿明编著
昆明理工大学信自学院自动化系
2011.11.25
目录
第一章课程设计任务 (2)
一、已知数据 (2)
二、指标要求 (2)
三、设计内容 (2)
第二章设计过程指导（设计举例） (4)
一、总体方案的确定，画出系统组成结构图 (4)
二、主电路形式的确定励磁电路形式的确定 (4)
三、电枢整流变压器、励磁整流变压器、平波电抗器的参数计算 (5)
四、晶闸管、励磁电路整流二极管的参数计算与选择 (7)
五、晶闸管的过压、过流保护电路的设计 (8)
六、晶闸管触发电路的设计 (12)
七、电流给定检测及速度给定检测环节的设计 (14)
八、电流调节器、速度调节器的设计 (15)
九、双闭环直流调速系统MATLAB仿真实例 (20)
第三章课程设计参考图 (25)
一、主电路 (25)
二、速度调节器、电流调节器 (25)
三、触发电路 (26)
四、稳压电源 (27)
第一章课程设计任务
一、已知数据
1、直流电动机
型号：Z2-111 (Z2系列外通风他励直流电动机)
功率：100kW
电压：220V
电流：511A
转速：1000r/min
效率：89%
最大励磁功率：1150W
飞轮转矩：GD2=20.4kgm2
他励电压：220V
过载能力：λ=1.5
2、车间电源
供电电源：U=380±10%，f=50Hz，电压阶跃变化ΔU=±40V
3、电动机负载
起动时负载转矩等于电动机的额定转矩（T L=T nom）;
运行中的负载转矩T L=（0.25~0.75）T nom
负载转矩阶跃变化量|ΔT L|≤0.15T nom
折合到电动机轴上的传动装置及生产机械的飞轮转矩按电动机飞轮转矩的50%估计，生产机械只单向运转，且不常起动。
二、指标要求
1.静态指标：
调速比D=n max/n min=1000/10=10；
静差率s≤3%
2.动态指标：
起动超调量：σn%≤10%，σi%≤5%；
扰动产生的动态偏差及恢复时间：
Δn max/n min×100%≤10%，tν≤0.5s
3.对起动和停车的快速性均无特别要求。
三、设计内容
1.总体方案的确定，画出系统组成结构图；
2.主电路形式的确定；励磁电路形式的确定；
3.电枢整流变压器、励磁整流变压器、平波电抗器的参数计算；
4.主电路晶闸管、励磁电路整流二极管的参数计算与选择；
5.晶闸管的过电压、过电流保护电路的设计；
6.晶闸管触发电路的设计；
7.电流检测及转速检测环节的设计；
8.电流调节器、转速调节器的设计；
9.控制电路所用稳压电源的设计；
10.起停操作控制电路的设计；
11.系统的MATLAB仿真实验；
12.书写设计说明书；
13.绘制系统的电气原理图。
第二章 设计过程指导（设计举例）
一、总体方案的确定，画出系统组成结构图
系统的总体方案采用转速、电流双闭环结构，如图2-1所示。
图2-1转速、电流双闭环结构图
二、主电路形式的确定励磁电路形式的确定
（一）主电路形式的确定
1.整流电路形式
对于容量较大的电动机（4kW 以上），其整流电路一般采用三相全控桥式。
2.变压器接线方式确定
一般采用Δ/Y(D,y)或Y0/Y(YN,y)联结。
（二）励磁电路形式的确定
由于励磁电路功率小，且不需要在额定转速以上进行速度调节，故可以采用单相全波不可控整流电路，或三相半波不可控整流电路。
主电路和励磁电路接线形式如图2-2所示。
2
4
6T
图2-2 主电路和励磁电路
三、电枢整流变压器、励磁整流变压器、平波电抗器的参数计算
1．电枢整流变压器的参数计算 （1）一次相电压和二次相电压
变压器一次侧电压1380U V =，?联结，11L U U φ=。 变压器二次侧电压按下式计算（对于Y 型联接）：
2(1.2 1.5)
D
U U A
φ= （2-1） 式中：2U φ——整流变压器Y 联接式的相电压有效值（V ）
D U ——电动机电枢额定电压（V ）
A ——整流电路系数，三相全控桥 2.34A =
(1.2 1.5) ——安全系数
（2）一次相电流和二次相电流
二次相电流：
22I L I K I = （2-2） 式中：2I ——二次相电流有效值（A ）；
L I ——直流电动机的长时最大负载电流（A ）
； 2I K ——二次电流波形系数，三相桥为0.816。
一次相电流：
2121U I I U φφ
=
（2-3）
式中：1I ——一次相电流有效值（A ）；
12,U U φφ——一、二次相电压有效值（V ）。 （3）一次视在功率、二次视在功率
()()()()
11221233ΚV Α33ΚV Α0.5122.5ΚV ΑS U S U S S S 12=?I =?380?110=125=?I =?127?315=120.015=?+=
（2-4）
电枢整流变压器设计参数：
视在功率 S=122.5(KVA)；一、二次线电流 191A/315A ；一、二次线电压 380/220V ；
接线方式：D,y11.
2．励磁电路变压器的参数计算
已知电动机的额定励磁电压220V f u =，则励磁变压器二次侧的电压为:
2220
1.1244(V)0.9
u =?
=， 取2250V u =。 电动机额定励磁电流：
1150W
5.23A 220V
f I =
=
励磁变压器二次侧电流：
22 5.23A I f i K I ==
励磁变压器一次侧电流：
2121250380
u i i u =
=?5.23=3.44A 容量：111380S u i =?=?3.44=1307.2()VA
222250()S u i VA =?=?5.23=1307.5 120.5()1307()S S S VA =+=
励磁变压器设计参数：
容量：1307(VA)；电流：3.44/5.23A A ；电压：380/250V V
3.平波电抗器参数计算
按轻载时的电流连续或有较好的电流波形选电抗器的电感量；按最大负载时的电流来确定电抗器的导线的载流量。 （1）使电流连续的电感量（L ）
对于三相全控桥
()23
min
0.69310
d U L H I φ-=?
（2-5）
式中：2U φ——整流变压器二次绕组Y 连接时的相电压（V ）
min d I ——直流电动机的最小负载电流（A ）
，按10%额定电流计算。
例：()()30.69310L H -=??127/0.1?511 （2）电动机电枢电感量L d
(H)2d nom
d nom nom
K U L pn I =
（2-6）
式中： nom U ——电动机额定电压（V ）；
nom I ——电动机额定电流（A ）；
nom n ——电动机额定转速（rpm ）； p ——极对数；
Kd ——系数，一般无补偿电动机取8～12；快速无补偿电动机取6～8；有补
偿电动机取5～6。
例：()10 1.08H d L -3?220
=
=?102?2?1000?511
（3）整流变压器每相绕组的漏电感L B
()2
%100K B B
d
U U L K mH I =? （2-7） 式中：%K U ——变压器的短路比，
10~10000KV A 的变压器，对应的U k %=5~10; B K ——与整流电路有关的系数，查表，对于三相全控桥K B =3.9;
d I ——负载电流, I d =0.75I nom.
（4）平波电抗器的电感量
2P d B L L L L =--
（2-8）
（5）平波电抗器的电流 1.2P L I I =
式中：P I ——平波电抗器线圈的额定电流（A ）
L I ——直流电动机的最大负载电流（A ）
，在此为0.75nom I 1.2——有效值与平均值之比，即效率比
四、晶闸管、励磁电路整流二极管的参数计算与选择
1．晶闸管的参数计算与选择 （1）额定电压选择
()23TN m U U =
（2-9）
式中：TN U ——晶闸管的标称电压()V ；
m U ——
晶闸管在工作中承受的最大峰值电压对于三相全控桥2m U φ=。
例：(
()23127622933TN U V ==
取800V （或900V ）
（2）额定通态平均电流TAV I
()1.52TAV I d I K I = （2-10）
式中：I K ——通态平均电流的计算系数，对于三相桥,0.368I K =
d I ——最大负载电流，d I λ.
例：()()1.52TAV I A =?0.368?1.5?511=423564
取500A
（3）晶闸管型号：KP5008-
2．励磁电路整流二极管的参数计算与选择
()23T m U U = （2-11）
对于单相桥，2m U =
。
()1.52Tav I f I K I =
（2-12）
对于单相桥，0.45I K =。 查手册，可选2CZ 系列硅整流管。
五、晶闸管的过压、过流保护电路的设计
（一）过电压保护
凡超过晶闸管在正常工作时所承受的最大峰值电压m U ，都算过电压。 操作过电压：由晶闸管装置的拉闸、合闸合器件关断等电磁过程引起的过电压。 浪涌电压：由于雷击等原因从电网浸入的偶然性的浪涌电压。
过压保护的任务：使经常发生的操作过电压限制在额定电压TN U 以下；使偶然性的浪涌电压限制在器件的断态和反向不重复峰值电压dsm U 和rsm U 以下。
1.交流侧保护 （1）阻容保护
有两种接线方式，△形和Y 形，接法如图2-3所示。
图2-3 △形和Y 形接法图
推荐采用三角形接法，计算出其电阻值、功率，电容值及其耐压。电阻可选用RXY 系列被釉线绕电阻器或20RX 系列功率型线绕被釉电阻器，如
3.3250RXY W -Ω-；电容可选CJ48型交流密封金属化纸介电容器；如：
487504CJ V F μ--。
计算公式：
～
02
2(μF)c L I C k fU = 202
()L
R
U R k I =Ω 202P (2~3)()(W)R P k I R =
式中，I 02——折算到变压器副边的空载电流，I 02=i%I 2N k C ，k R ，k P ——系数，对于三相桥，k C =10000，k R =0.3，k P =0.25 电容耐压>=1.5Uc
Uc ——正常工作时阻容两端交流电压有效值。
（2）非线性电阻保护
阻容吸收装置一般设计得能把操作过电压抑制在允许范围之内，但发生雷击或从电网侵入更高的浪涌电压时，电压可能高到正常值的几十倍，虽有阻容吸收，仍会突破允许值，所以只有阻容装置是不可靠的。如果在电源端并联具有稳压管特性且能吸收较大能量的非线性元件，将起到很好的过压保护作用。
图2-4 压敏电阻或硒堆电路图
压敏电阻的选择：
① 选定标称电压U 1mA （额定电压）
电网电压波动率）
（回路电压有效值+??≥129.01mA U ）
（%20129.021+??≥L mA U U （2-13）
其中，1m U 的上限是有被保护的设备的耐压决定的，应使得通过浪涌电流时，残压抑制在设备的耐压以下，即1/mA a RRM U K U η≤；a K 为安全系数，一般取0.85～0.9左右RRM U 为晶闸管反向重复峰值电压()V ；η为残压比 ，即压敏电阻在通过放电电流时的两端电压与1mA U 之比，一般1001/ 1.8A mA U U ≤
②选定通流容量
通流容量的选择原则是压敏电阻允许通过的最大电流，应大于泄放浪涌电压时流过压敏电阻的实际浪涌峰值电流。但实际浪涌电流很难计算。压敏电阻承受浪涌电流的能力，取决于本身承受能量的允许值。与其体积有关。应使器件的通流容量大于实际产生的浪涌能量。可根据实际产生的浪涌能量来选定通流容量。选
31440/3MY V KA -。
2．直流侧过电压保护
()()1022/cd L C K I fU F μ= (2-14) ()()1202/Rd L R K U
I =Ω (2-15)
式中：cd K —系数，对于三相全控桥Rd K —系数，对于三相全控桥为02I —折算到变压器副边的空载电流()A 0202%e I i I = 取0%0.06i =
2L U —变压器二次侧线电压 电容耐压：1 1.5c c U U ≥
计算电阻功率：……… 选择电阻和电容：
电阻可选用RXY 系列被釉线绕电阻器或20RX 系列功率型线绕被釉电阻器，查手册选择其型号。
电容可选48CJ 型交流密封金属化纸介电容器，查手册选择其型号。 3、换相过电压保护（晶闸管关断过电压）
每个晶闸管关断时，也和开关关断一样，会由于线路中的电感（主要是变压器漏感LB ）释放能量，产生电压。
图2-6 直流开关跳闸引起过电压
B
()()32.5510TAV C I F μ-=? （2-16） ()()24/d TAV R U I =?Ω （2-17）
式中：TAV I —通态平均电流()A
d U —整流装置输出直流平均电压 23.2c L U U >
（二）过电流保护
1、产生过电流的原因 ①过负载
②直流侧短路：由于导线搭碰，电动机换相器失火（火花很严重，电弧绕着换相器把正负两组电刷短路）等原因，把直流负载（电动机电枢）短路，产生很大的短路电流。 ③元件本身直接短路：
可控硅元件击穿或烧坏，一般造成阳极和阴极短路而不是断路。 2、快速熔断器
选择原则：在正常短时过载工作时，快熔应该不过热；在发生短路故障时，快熔
应在可控硅尚未烧坏前先熔断。
① 快熔的额定电压应大于线路正常工作电压（有效值） ②快熔熔体的额定电流是指电流有效值，可按下式选取
1.57k KR TAV I I I ≤≤式中：k I —最大起动电流时通过熔芯电流
的有效值()A
对于三相全控桥K ed I I λ=KR I —快熔熔断芯的极极电流()A
TAV I —晶闸管的通态平均电流()A
③安装熔体的外壳称熔断器，熔断器的额定电流应大于或等与熔体的电流 注：
为保证可靠与选用方便起见，可取KR TAV I I =，TAV I 为被保护晶闸管的额定电
流。
推荐选用RS3系列快速熔断器，查手册选择其型号。
图2-8 换相过电压保护
六、晶闸管触发电路的设计
（一）KC04（或KJ004)移相集成触发器
1.管脚：16脚双列直插。
图2-9 KJ004移相集成触发器引脚排列
查阅其技术数据：
表2—1 KC04（或KJ004)移相集成触发器技术数据
图2-10 KJ004典型接线及波形
R6,RP1,C1—决定了锯齿波的斜率；R7,C2决定了触发脉冲的宽度
(二）KJ041(KC41)六路双窄脉冲形成器
1. 引脚
KJ041六路双脉冲形成器是三相全控桥式触发线路中常用的电路，它具有双脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲形成功能。
KJ041是双列直插式的16引脚集成电路. 7脚接地，各路由输出，7脚接高电平，封锁各路输出。
图2-11 KJ041引脚排列
2. KJ041（KC41)内部原理图及各点波形
图2-12 KJ041（KC41)内部原理图及各点波形
（三）同步变压器的定相
若同步变压器后面不加阻容滤波电路，可采用D,y11联结; 若同步变压器后面加阻容滤波电路（一般滤波之后相角为30度），同步变压器可采用Y,y10联结，二次侧电压取30V 。
七、电流给定检测及速度给定检测环节的设计
1.电流给定检测环节的设计
在晶闸管整流装置中，交流侧有效值电流I 与直流侧整流电流d I 之间，存在着一定的比例关系，其比例系数因整流电路而异，如三相桥式整流电路，0.816d I I 。因此量测交流侧电流可反映出整流电流的大小。量测交流电流可用通用交流互感器，它既能在一定的准确度下反映主电路电流，又能把控制电路与主电路隔开，因此使用的最普遍。
2.转速给定、检测环节 （1）转速给定
转速给定环节原理图
（2）检测环节
①测速发电机在使用时，负载电流不要太大（一般为20%ed I ）。 ②测速发电机的额定转速与主电机的额定转速要相当（TC nom n n ≥）。 ③测速发电机的功率要比主电机的功率小得多。
选永磁式直流测速发电机ZYS231/110型，其额定数据为：
计算R2,RP2
当nom n n =时，测速发电机的输出电压为
110TG E V =?1000/1900=57.9
()2257.9
137920%0.20.21
TG Ntg E R RP I +=
==Ω?
()212
285.720%PR Ntg
R I =
=Ω
22300,1079PR R R =Ω=Ω取则
()2
22320% 1.85,2PR Ntg PR P I R W W =?=取
(
)2
22320% 5.45,6R Ntg P I R W W =?=取
可选：R2:RJ-6W-1KΩ
RP2:WS2-2-2W-300Ω
八、电流调节器、速度调节器的设计
(一)电流环的设计 1、简化结构
电流环简化结构图如图2-15所示.
图2-15电流环简化结构图
图2-14转速检测电路
R C
2、确定时间常数
(1)整流装置滞后时间常数0.0017s T s =(2)电流滤波时间常数oi T
三相全控桥每个波头的时间是3.33ms
，为了基本滤平波头，应有()12 3.33oi T ms =
。
取20.002oi T ms s ==. (3)电流环小时间常数i T ∑
0.0037i s oi T T T s ∑=+=
3、ACR 结构选择根据设计要求：%5%,8.1110l
i i
T T σ∑≤=<且 设计成二阶最佳系统，采用PI 调节器，
()1
i ACR i
i s W s K s
ττ+= 4、ACR 参数
ACR 超前时间常数：0.03i l T s τ== 电路环开环增益：()11135.11220.0037
I i K s T ∑=
==? ACR 的比例系数：0.030.5
135.1 1.0130.0540
i i I s R K K K τβ?=?=?=? 5、校验近似条件
（1）晶闸管装置传函的近似条件??
? ??
≤
Ts ci 31 ω ()ci 135.11I K s ω==
()11196.113Ts 30.0017
ci s ω==>?, 满足条件 （2）忽略反电动势影响的近似条件???
? ??≥l
m ci T T 1
3ω
40.82ci ω==<，满足条件。
（3）小时间常数近似处理条件???
? ?
?≤
oi
s ci T T 131ω()180.81135.1ci s ω==>=，满足条件。
6、ACR 的实现
如图2-16所示：取040R K =Ω
()0 1.0134040.52i i R K R K ==?=Ω，取
40K Ω
63
0.03
100.75 4010
i
i i
C F R τμ=
=
?=?，取0.75 F μ 6
oi 30440.002C 100.24010
oi T F F R μμ?=
=?=?，取0.2F μ 按上述参数设计的电流环，i % 4.3%5%σ=<，满足要求。
（二）转速环的设计
1、电流环的等效结构 如图2-17所示
2、转速环简化结构
如图2-18所示。
图2-17 电流环的等效结构
R βct
+ -
图2-16 ACR 实现电路
3、确定时间常数
（1）电流环等效时间常数s T i 0074.02=∑ （2）转速滤波时间常数on T
根据所选测速发电机的纹波情况 取0.01on T s = （3）转速环小时间常数
20.0174n i on T T T s ∑∑=+=
4、ASR 结构选择
由于要求无静差，ASR 必然含有积分环节；又根据动态要求，应按典Ⅱ设计
()1
n ASR n
n s W s K s
ττ+= 5、ASR 参数
按跟随性和抗扰性都较好的原则，按min Mr 准则，取5h =。 ASR 超前时间常数
50.01740.087n n hT s τ∑==?=转速环开环增益：
()2
2222
16 396.412250.0174N n h K s h T ∑+=
==?? 又
N 221
K 2n n e m n
K R h C T h T ατβ∑+=
=
()n 160.050.1320.18
K 11.72250.0070.50.0174
e m n
h C T h RT βα∑+???=
=
=????
6、校验近似条件
111
, N cn n
K ωωωτ==
()1
396.40.08734.51N
cn N n K K s ωτω=
==?=
（1）电流环等效处理条件1 5cn i T ω∑??
≤ ? ??
? 1154.1 550.0037
cn i T ω∑==>?满足
（2
）小时间常数近似处理条件cn ω?≤ ?
38.75 cn ω==>，满足条件
7、转速超调量σn %的计算()max *2%nom n n b
m z n T C C n T λσ∑-????=?
???
查表27 -h 5=时
max
b
C 0.812C ?= 1.5, z 0λ==
()nom 1360.5
n 515.2min 0.132
nom e I R r C ??===
（1）当*
1460nom n n r ==时
2 1.5515.20.0174
%0.8128.31%10%14600.18
n σ???=?
=
（2）当()*
min 1
146min nom n n n r D
=
==时 %83.1%10%n σ=>
不满足要求，需加微分负反馈
8、微分负反馈参数计算
0.01odn on T T s ==选
()*
422%1dn n n m nom
h n T T h z n τσλ∑+=-?
+-? 452146
0.017420.10.1851 1.5515.2?+=
?-???+? 0.057s =
9、ASR 的实现
n
U U **i
-
dn
dn
图2-9 ASR 的实现
课程设计报告 2015～2016学年第一学期 操作系统综合实践课程设计 实习类别课程设计 学生姓名李旋 专业软件工程 学号130521105 指导教师崔广才、祝勇 学院计算机科学技术学院 二〇一六年一月
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一、概述 一个目录文件是由目录项组成的。每个目录项包含16B，一个辅存磁盘块(512B)包含32个目录项。在目录项中，第1、2字节为相应文件的外存i节点号，是该文件的内部标识；后14B为文件名，是该文件的外部标识。所以，文件目录项记录了文件内、外部标识的对照关系。根据文件名可以找到辅存i节点号，由此便得到该文件的所有者、存取权、文件数据的地址健在等信息。UNIX 的存储介质以512B为单位划分为块，从0开始直到最大容量并顺序加以编号就成了一个文件卷，也叫文件系统。UNIX中的文件系统磁盘存储区分配图如下： 本次课程设计是要实现一个简单的模拟Linux文件系统。我们在内存中开辟一个虚拟磁盘空间(20MB)作为文件存储器，并将该虚拟文件系统保存到磁盘上(以一个文件的形式)，以便下次可以再将它恢复到内存的虚拟磁盘空间中。文件存储空间的管理可采用位示图方法。 二、设计的基本概念和原理 2.1 设计任务 多用户、多级目录结构文件系统的设计与实现。可以实现下列几条命令login 用户登录 logout 退出当前用户 dir 列文件目录 creat 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 - 3 -
read 读文件 write 写文件 mkdir 创建目录 ch 改变文件目录 rd 删除目录树 format 格式化文件系统 Exit 退出文件系统 2.2设计要求 1) 多用户：usr1,usr2,usr3,……,usr8 (1-8个用户) 2) 多级目录：可有多级子目录； 3) 具有login (用户登录)4) 系统初始化（建文件卷、提供登录模块） 5) 文件的创建：create (用命令行来实现)6) 文件的打开：open 7) 文件的读：read8) 文件的写：write 9) 文件关闭：close10) 删除文件：delete 11) 创建目录（建立子目录）：mkdir12) 改变当前目录：cd 13) 列出文件目录：dir14) 退出：logout 新增加的功能： 15) 删除目录树：rd 16) 格式化文件系统：format 2.3算法的总体思想 - 4 -
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文） 课程名称：自动控制理论课程设计 设计题目：直线一级倒立摆控制器设计 院系：电气学院电气工程系 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2016.6.6-2016.6.19 手机： 工业大学教务处
*注：此任务书由课程设计指导教师填写。
直线一级倒立摆控制器设计 摘要：采用牛顿—欧拉方法建立了直线一级倒立摆系统的数学模型。采用MATLAB 分析了系统开环时倒立摆的不稳定性，运用根轨迹法设计了控制器，增加了系统的零极点以保证系统稳定。采用固高科技所提供的控制器程序在MATLAB中进行仿真分析，将电脑与倒立摆连接进行实时控制。在MATLAB中分析了系统的动态响应与稳态指标，检验了自动控制理论的正确性和实用性。 0.引言 摆是进行控制理论研究的典型实验平台，可以分为倒立摆和顺摆。许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来，通过倒立摆系统实验来验证我们所学的控制理论和算法，非常的直观、简便，在轻松的实验中对所学课程加深了理解。由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性，许多现代控制理论的研究人员一直将它视为典型的研究对象，不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。 本次课程设计中以一阶倒立摆为被控对象，了解了用古典控制理论设计控制器(如PID控制器)的设计方法和用现代控制理论设计控制器(极点配置)的设计方法，掌握MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法。 1.系统建模 一级倒立摆系统结构示意图和系统框图如下。其基本的工作过程是光电码盘1采集伺服小车的速度、位移信号并反馈给伺服和运动控制卡，光电码盘2采集摆杆的角度、角速度信号并反馈给运动控制卡，计算机从运动控制卡中读取实时数据，确定控制决策(小车运动方向、移动速度、加速度等)，并由运动控制卡来实现该控制决策，产生相应的控制量，使电机转动，通过皮带带动小车运动从而保持摆杆平衡。
《运动控制系统》课程设计报告 时间 2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博 __ 学号 41151093 指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______
摘 要 本课程设计从直流电动机原理入手，建立V-M双闭环直流调速系统，设计双闭环直流调速系统的ACR和ASR结构，其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，触发器采用KJ004触发电路，系统无静差；符合电流超调量σi≤5%；空载启动到额定转速超调量σn≤10%。并详细分析系统各部分原理及其静态和动态性能，且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。 关键词：双闭环；直流调速；无静差；仿真 Abstract This course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation. Key Words：double closed loop；DC speed control system；without the static poor；simulation
M法、T法测速单片机程序设计 摘要 本设计为M法、T法测速的单片机程序设计。使用STC89C52单片机作为控制器，使用该单片机的外部中断和定时器对编码器的输出的脉冲进行采样来计算出电机的转速。可以使用按键输入来调整M法、T法测速法中Z、Tc和Tt等参数以及测速方法的选择，以此来增强本设计的适应性。参数选择结果和电机转速计算结果均显示在LCD1602上。 关键字：STC89C52，M法、T法测速，LCD1602，电机转速 Ⅰ
Abstract This design as m, t-law velocity measurement of single-chip computer programming. Using STC89C52 single-chip computer as the controller, using the microcontroller's external interrupts and timers for encoder output pulse is sampled to calculate the speed of the motor. Can be adjusted using touchtone m, t law Velocimetry parameters such as z, Tt and Tc, as well as in speed measurement method of choice, as a way to enhance the adaptability of this design. Parameter selection and calculation of motor speed results are available on LCD1602. Keywords：STC89C52,M、T method, the LCD1602, Motor speed Ⅱ
上海电力学院 计算机操作系统原理 课程设计报告 题目名称：编写程序模拟虚拟存储器管理 姓名：杜志豪.学号： 班级： 2012053班 . 同组姓名：孙嘉轶 课程设计时间：—— 评语： 成绩： 目录 一、设计内容及要求 (4) 1. 1 设计题目 (4) 1．2 使用算法分析： (4)
1． FIFO算法（先进先出淘汰算法） (4) 1． LRU算法（最久未使用淘汰算法） (5) 1. OPT算法（最佳淘汰算法） (5) 分工情况 (5) 二、详细设计 (6) 原理概述 (6) 主要数据结构(主要代码) (6) 算法流程图 (9) 主流程图 (9) Optimal算法流程图 (10) FIFO算法流程图 (10) LRU算法流程图 (11) ．1源程序文件名 (11) . 2执行文件名 (11) 三、实验结果与分析 (11) Optimal页面置换算法结果与分析 (11) FIFO页面置换算法结果与分析 (16) LRU页面置换算法结果与分析 (20) 四、设计创新点 (24) 五、设计与总结 (27)
六、代码附录 (27) 课程设计题目 一、设计内容及要求 编写程序模拟虚拟存储器管理。假设以M页的进程分配了N
块内存（N 《运动控制系统》课程设计报告 时间2014.10 _ 学院自动化 _ 专业班级自1103 _ 姓名曹俊博__ 学号 指导教师潘月斗 ___ 成绩 _______ 摘要 本课程设计从直流电动机原理入手，建立V-M双闭环直流调速系统，设计双闭环直流调速系统的ACR和ASR结构，其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，触发器采用KJ004触发电路，系统无静差；符合电流超调量σi≤5%；空载启动到额定转速超调量σn≤10%。并详细分析系统各部分原理及其静态和动态性能，且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。 关键词：双闭环；直流调速；无静差；仿真 Abstract This course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation. Key Words：double closed loop；DC speed control system；without the static poor；simulation 指导教师评定成绩： 审定成绩： 重庆邮电大学 移通学院 自动控制原理课程设计报告 系部： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 设计时间：2013年12 月 重庆邮电大学移通学院制 目录 一、设计题目 二、设计报告正文 摘要 关键词 设计内容 三、设计总结 四、参考文献 一、设计题目 《自动控制原理》课程设计（简明）任务书——供2011级机械设计制造及其自动化专业（4-6班）本科学生用 引言：《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，更不同于课堂教学。它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面分析和综合。 一设计题目：Ｉ型二阶系统的典型分析与综合设计 二系统说明： 该Ｉ型系统物理模拟结构如图所示。 系统物理模拟结构图 其中：Ｒ＝1MΩ；C =1uF；R0=41R 三系统参量：系统输入信号：x(t)； 系统输出信号：y(t)； 四设计指标： 设定：输入为x(t)=a×1（t）（其中：a=5） 要求动态期望指标：M p﹪≤20﹪；t s≤4sec； 五基本要求： a)建立系统数学模型——传递函数； b)利用根轨迹方法分析和综合系统（学号为单数同学做）； c)利用频率特性法分析和综合系统（学号为双数同学做）； d)完成系统综合前后的有源物理模拟（验证）实验； 六课程设计报告： 1.按照移通学院课程设计报告格式写课程设计报告； 2.报告内容包括：课程设计的主要内容、基本原理； 3.课程设计过程中的参数计算过程、分析过程，包括： （1）课程设计计算说明书一份； （2）原系统组成结构原理图一张（自绘）； （3）系统分析，综合用精确Bode图一张； （4）系统综合前后的模拟图各一张（附实验结果图）； 4.提供参考资料及文献 5.排版格式完整、报告语句通顺； 6.封面装帧成册。 机器人测控技术 大作业课程设计 课程设计名称：基于STM32的机械臂运动控制分析设计专业班级：自动1302 学生姓名：张鹏涛 学号：201323020219 指导教师：曹毅 课程设计时间：2016-4-28～2016-5-16 指导教师意见： 成绩: 签名：年月日 目录 摘要................................................................................................................. V 第一章运动模型建立...................................................................................... V I 1.1引言 ................................................................................................ V I 1.2机器人运动学模型的建立.................................................................. V I 1.2.1运动学正解 ......................................................................... VIII 第二章机械臂控制系统的总体方案设计 .......................................................... X 2.1机械臂的机械结构设计 ...................................................................... X 2.1.1臂部结构设计原则 ................................................................. X 2.1.2机械臂自由度的确定............................................................. XI 2.2机械臂关节控制的总体方案 .............................................................. XI 2.2.1机械臂控制器类型的确定...................................................... XI 2.2.2机械臂控制系统结构............................................................ XII 2.2.3关节控制系统的控制策略.................................................... XIII 第三章机械臂控制系统硬件设计.................................................................. XIII 3.1机械臂控制系统概述....................................................................... XIII 3.2微处理器选型................................................................................. XIV 3.3主控制模块设计.............................................................................. XV 3.3.1电源电路............................................................................. XV 3.3.2复位电路............................................................................ XVI 3.3.3时钟电路............................................................................ XVI 3.3.4 JTAG调试电路.................................................................. X VII 3.4驱动模块设计................................................................................. X VII 上海电力学院 自动控制原理实践报告 课名：自动控制原理应用实践 题目：水翼船渡轮的纵倾角控制 船舶航向的自动操舵控制 班级： 姓名： 学号： 水翼船渡轮的纵倾角控制 一．系统背景简介 水翼船(Hydrofoil)是一种高速船。船身底部有支架，装上水翼。当船的速度逐渐增加，水翼提供的浮力会把船身抬离水面(称为水翼飞航或水翼航行，Foilborne)，从而大为减少水的阻力和增加航行速度。 水翼船的高速航行能力主要依靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此，设计上要求系统使浮力稳定不变，相当于使纵倾角最小。 航向自动操舵仪工作时存在包括舵机（舵角）、船舶本身（航向角）在内的两个反馈回路：舵角反馈和航向反馈。 当尾舵的角坐标偏转错误!未找到引用源。，会引起船只在参考方向上发生某一固定的偏转错误!未找到引用源。。传递函数中带有一个负号，这是因为尾舵的顺时针的转动会引起船只的逆时针转动。有此动力方程可以看出，船只的转动速率会逐渐趋向一个常数，因此如果船只以直线运动，而尾舵偏转一恒定值，那么船只就会以螺旋形的进入一圆形运动轨迹。 二．实际控制过程 某水翼船渡轮，自重670t，航速45节（海里/小时），可载900名乘客，可混装轿车、大客车和货卡，载重可达自重量。该渡轮可在浪高达8英尺的海中以航速40节航行的能力，全靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此，设计上要求该系统使浮力稳定不变，相当于使纵倾角最小。 上图：水翼船渡轮的纵倾角控制系统 已知，水翼船渡轮的纵倾角控制过程模型，执行器模型为F（s）=1/s。 三．控制设计要求 试设计一个控制器Gc（s），使水翼船渡轮的纵倾角控制系统在海浪扰动D （s）存在下也能达到优良的性能指标。假设海浪扰动D（s）的主频率为w=6rad/s。 本题要求了“优良的性能指标”，没有具体的量化指标，通过网络资料的查阅：响应超调量小于10%，调整时间小于4s。 四．分析系统时域 1.原系统稳定性分析 num=[50]; den=[1 80 2500 50]; g1=tf(num,den); [z,p,k]=zpkdata(g1,'v'); p1=pole(g1); pzmap(g1) 分析：上图闭环极点分布图，有一极点位于原点，另两极点位于虚轴左边，故处于临界稳定状态。但还是一种不稳定的情况，所以系统无稳态误差。 2.Simulink搭建未加控制器的原系统（不考虑扰动）。 摘要 速度对任何一个运动体来说都是一个至关重要的物理量，如何快速方便地进行速度调节是我们一直需要探索的问题。这份课程设计采用的是直流PWM调速双闭环控制系统，该调速系统是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置，来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变，这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。 PWM控制技术以其控制简单，灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式，也是人们研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限，结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技成为PWM控制技术发展的主要方向之一。这份课程设计对于PWM设计的各个方面进行了简要阐述，并进行了Proteus仿真以及Matlab中的Simulink仿真，去的了较好的结果。 关键词：PWM调速；Proteus仿真；Matlab ；双闭环 1 目录 1 绪论 (3) 2 设计总要求 (4) 2.1设计已知参数 (4) 2.2设计具体要求 (4) 3 控制电路设计 (4) 3.1直流调速系统控制方案的选择 (4) 3.2 电流环设计 (5) 3.2.1 电流调节器的设计 (6) 3.3 转速调节器 (7) 4 主电路设计 (8) 4.1 PWM调速系统主电路形式选择 (8) 4.1.1 T型PWM变换器电路 (8) 4.1.2 H型PWM变换器电路 (9) 4.2 PWM调速系统开关电路形式选择 (13) 4.3 H型双极性逆变器的驱动分析 (14) 5 频率电压转换设计 (17) 6 脉冲分配及功率放大电路设计 (17) 7 PI调节器设计 (18) 8 三角波发生器设计 (19) 9 Matlab仿真结果 (20) 10 设计总结 (21) 参考文献 (23) 自控课程设计课程设计(论文) 设计（论文）题目单位反馈系统中传递函数的研究 学院名称Z Z Z Z学院 专业名称Z Z Z Z Z 学生姓名Z Z Z 学生学号Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师Z Z Z Z Z 设计（论文）成绩 单位反馈系统中传递函数的研究 一、设计题目 设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(0 0++= s s s K s G （ksm7） 1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标： （1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数=10。 （2）相角稳定裕度γ>45o , 幅值稳定裕度H>12。 （3）系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s 3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的截止频率Wc 和穿频率Wx 。 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。 6、在SIMULINK 中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。 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、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析 根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从0变为无穷时，闭环系统特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。 1）、确定根轨迹起点和终点。 根轨迹起于开环极点，终于开环零点；本题中无零点，极点为：0、-1、-2 。故起于0、-1、-2，终于无穷处。 2）、确定分支数。 根轨迹分支数与开环有限零点数m 和有限极点数n 中大者相等，连续并且对称于实轴；本题中分支数为3条。 运动控制系统 实验指导书 赵黎明、王雁编 广东海洋大学信息学院自动化系 直流调速 实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 一．实验目的 1．研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。 2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。 3．学习反馈控制系统的调试技术。 二．预习要求 1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。 2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。 三．实验线路及原理 见图6-7。 四．实验设备及仪表 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33(A)组件或MCL—53组件。 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件）。 7．直流电动机M03。 8．双踪示波器。 五．注意事项 1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。 2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。 3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。 4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 5．电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1 即可正常工作。 6．系统开环连接时，不允许突加给定信号U g起动电机。 7．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。 8．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。 9．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。 六．实验内容 1．移相触发电路的调试（主电路未通电） （a）用示波器观察MCL—33（或MCL—53，以下同）的双脉冲观察孔，应有双脉冲，且间隔均匀，幅值相同；观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为1V～2V 的双脉冲。 （b）触发电路输出脉冲应在30°～90°范围内可调。可通过对偏移电压调节单位器及ASR输出电压的调整实现。例如：使ASR输出为0V，调节偏移电压，实现α=90°；再保持偏移电压不变，调节ASR的限幅电位器RP1，使α=30°。 2．求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。 a．断开ASR的“3”至U ct的连接线，G（给定）直接加至U ct，且Ug调至零，直流电机励磁电源开关闭合。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节三相调压器的输出，使U uv、Uvw、Uwu=200V。 注：如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同。 c．调节给定电压U g，使直流电机空载转速n0=1500转/分，调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载的范围内测取7～8点，读取整流装置输出电压U d 3．带转速负反馈有静差工作的系统静特性 a．断开G（给定）和U ct的连接线，ASR的输出接至U ct，把ASR的“5”、“6”点短接。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节U uv，U vw，U wu为200伏。 c．调节给定电压U g至2V，调整转速变换器RP电位器，使被测电动机空载转速n0=1500转/分，调节ASR的调节电容以及反馈电位器RP3，使电机稳定运行。 调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载范围内测取7～8 南通大学计算机科学与技术学院操作系统课程设计报告 专业： 学生姓名： 学号： 时间： 操作系统模拟算法课程设计报告 设计要求 将本学期三次的实验集成实现： A.处理机管理； B.存储器管理； C.虚拟存储器的缺页调度。 设计流程图 主流程图 开始的图形界面 处理机管理存储器管理缺页调度 先来先服务时 间 片 轮 转 首 次 适 应 法 最 佳 适 应 法 先 进 先 出 L R U 算 法 A.处理机调度 1)先来先服务FCFS N Y 先来先服务算法流程 开始 初始化进程控制块，让进程控制块按进程到达先后顺序让进程排队 调度数组中首个进程，并让数组中的下一位移到首位 计算并打印进程的完成时刻、周转时间、带权周转时间 其中：周转时间 = 完成时间 - 到达时间 带权周转时间=周转时间/服务时间 更改计时器的当前时间,即下一刻进程的开始时间 当前时间=前一进程的完成时间+其服务时间 数组为空 结束 2)时间片轮转法 开始 输入进程总数 指针所指的进程是 否结束 输入各进程信息 输出为就绪状态的进程的信息 更改正在运行的进程的已运行时间 跳过已结束的程序 结束 N 指向下一个进程 Y 如果存在下一个进程的话 Y N 输出此时为就绪状态的进程的信息 时间片轮转算法流程图 B.存储器管理(可变式分区管理） 1)首次适应法 分配流程图 申请xkb内存 由链头找到第一个空闲区 分区大小≥xkb？ 大于 分区大小=分区大小-xkb，修改下一个空闲区的后向指针内容为（后向指针）+xkb;修改上一个空闲区的前向指针为（前向指针）+xkb 将该空闲区从链中摘除：修改下一个空闲区的后向地址=该空闲区后向地址，修改上一个空闲区的前向指针为该空闲区的前向指针 等于 小于延链查找下 一个空闲区 到链尾 了？ 作业等待 返回是 否 登记已分配表 返回分配给进程的内存首地址 开始 运动控制课程设计任务书 题目：双闭环直流调速系统设计 使用班级：电气081、082 设计内容 已知电机参数为：PN=500kW，UN=750V，IN=760AΩ，允许过载倍数λ=，触发整流环节Ks=75，Tl=，Tm=，调节器输入输出最大电压为10V，设计双闭环调速系统，达到最理想的调速性能。 主要设计内容包括：1、ACR、ASR调节器类型选择与参数计算。2、系统建模与仿真。3、调节器电路设计。4、主电路设计。5、反馈电路设计。6、触发电路设计。7、故障处理电路设计。 设计步骤 一、总体方案设计 二、参数初步计算。 三、控制系统的建模和MALAB仿真 四、根据仿真结果调整参数 五、主电路及控制电路设计 六、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（ A3 幅面）。 课程设计说明书要求 1 ．课程设计说明书应书写认真．字迹工稚，论文格式参考国家正式出版的书籍和论文编排。 2 ．论理正确、逻辑性强、文理通顾、层次分明、表达确切，并提出自己的见解和观点。 3 ．课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应有系统方枢图和电路原理图。 4 ．课程设计说明书应包括按上述设计步骤进行设计的分析和思考内容和引用的相关知识 摘要 双闭环（转速环、电流环）直流调速系统是一种当前应用广泛，经济，适用的电力传动系统。它具有动态响应快、抗干扰能力强的优点。直流双闭环调速系统中设置了两个调节器, 即转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流。可实现频繁的无级快速起动、制动和反转;能满足生产过程自动化系统各种不同的特殊运行要求，历来是自动控制系统的主要执行元件，在轧钢及其辅助机械、矿井卷扬机、挖掘机、海洋钻机、大型起重机、金属切削机床、造纸机、纺织机械等领域中得到了广泛的应用。换向器是直流电机的主要薄弱环节,它使直流电机的单机容量、过载能力、最高电压、最高转速等重要指标都受到限制,也给直流电机的制造和维护添了不少麻烦。然而，鉴于直流拖动控制系统的理论和实践都比较成熟，直流电机仍在广泛的使用。因此，长期以来，在应用和完善直流拖动控制系统的同时，人们一直不断在研制性能与价格都赶得上直流系统的交流拖动控制系统，近年来，在微机控制和电力电子变频装置高度发展之后，这个愿望终于有了实现的可能。在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。并且随着电力电子器件开关性能的不断提高,直流脉宽调制( PWM) 技术得到了飞速的发展。 关键词： 双闭环，晶闸管，转速调节器，电流调节器，MALAB仿真 扬州大学水利与能源动力工程学院 课程实习报告 课程名称：自动控制原理及专业软件课程实习 题目名称：三阶系统分析与校正 年级专业及班级：建电1402 姓名：王杰 学号： 141504230 指导教师：许慧 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 2016 年 12月 27日 一、课程实习的目的 （1）培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能力； （2）掌握自动控制原理的时域分析法、根轨迹法、频域分析法，以及各种校正装置的作用及用法，能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析，能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标； （3）学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试； （4）学会使用硬件搭建控制系统； （5）锻炼独立思考和动手解决控制系统实际问题的能力，为今后从事控制相关工作打下较好的基础。 二、课程实习任务 某系统开环传递函数 G(s)=K/s(0.1s+1）（0.2s+1） 分析系统是否满足性能指标： （1)系统响应斜坡信号r(t)=t,稳态误差小于等于0.01； （2）相角裕度y>=40度； 如不满足，试为其设计一个pid校正装置。 三、课程实习内容 （1）未校正系统的分析： 1）利用MATLAB绘画未校正系统的开环和闭环零极点图 2）绘画根轨迹，分析未校正系统随着根轨迹增益变化的性能（稳定性、快速性）。 3）作出单位阶跃输入下的系统响应，分析系统单位阶跃响应的性能指标。 4）绘出系统开环传函的bode图，利用频域分析方法分析系统的频域性能指标（相角裕度和幅值裕度，开环振幅）。 （2）利用频域分析方法，根据题目要求选择校正方案，要求有理论分析和计算。并与Matlab计算值比较。 （3）选定合适的校正方案（串联滞后/串联超前/串联滞后-超前），理论分析并计算校正环节的参数，并确定何种装置实现。 金陵科技学院课程设计目录 目录 绪论 (1) 一课程设计的目的及题目 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2课程设计的题目 (2) 二课程设计的任务及要求 (3) 2.1课程设计的任务 (3) 2.2课程设计的要求 (3) 三校正函数的设计 (4) 3.1理论知识 (4) 3.2设计部分 (5) 四传递函数特征根的计算 (10) 4.1校正前系统的传递函数的特征根....... 错误！未定义书签。 4.2校正后系统的传递函数的特征根....... 错误！未定义书签。五系统动态性能的分析.. (13) 5.1校正前系统的动态性能分析 (13) 5.2校正后系统的动态性能分析 (15) 六系统的根轨迹分析 (19) 6.1校正前系统的根轨迹分析 (19) 6.2校正后系统的根轨迹分析 (21) 七系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.1校正前系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.2校正后系统的奈奎斯特曲线图 (244) 八系统的对数幅频特性及对数相频特性 (24) 8.1校正前系统的对数幅频特性及对数相频特性 (25) 8.2校正后系统的对数幅频特性及对数相频特性错误！未定义书签。总结 (267) 参考文献................................ 错误！未定义书签。 绪论 在控制工程中用得最广的是电气校正装置，它不但可应用于电的控制系统，而且通过将非电量信号转换成电量信号，还可应用于非电的控制系统。控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。校正装置可以补偿系统不可变动部分（由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分）在特性上的缺陷，使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。常用的性能指标形式可以是时间域的指标，如上升时间、超调量、过渡过程时间等（见过渡过程），也可以是频率域的指标，如相角裕量、增益裕量（见相对稳定性）、谐振峰值、带宽（见频率响应）等。 常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示，此外也常采用频率响应的波德图来表示。不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用，以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中，串联校正装置采用有源网络的形式，并且制成通用性的调节器，称为PID（比例-积分-微分）调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。 计算机操作系统课程设计 班级：计091-1 姓名： 学号： 使用语言：C++ 指导老师： 学院： 一、系统要求 1、实验目的 通过一个简单多用户文件系统的设计，加深理解文件系统的内部功能及内部实现。 2、实验内容 为linux系统设计一个简单的二级文件系统。要求做到以下几点： （1）可以实现下列几条命令（至少4条）； login 用户登陆 dir 列文件目录 create 创建文件 delete 删除文件 open 打开文件 close 关闭文件 read 读文件 write 写文件 （2）列目录时要列出文件名、物理地址、保护码和文件长度； （3）源文件可以进行读写保护。 二、系统分析 1、设计思想 本文件为二级文件系统，即要实现对文件的增删改查，同时又具备登陆系统、注册用户的功能，各个用户之间的文件系统互不干扰。 本文件系统采用两级目录，其中第一级对应于用户账号，第二级对应于用户帐号下的文件。另外，为了简便文件系统未考虑文件共享，文件系统安全以及管道文件与设备文件等特殊内容。 系统采用结构体来存储用户、文件目录、文件数据内容： 0 48*5 48*5+44*50 48*5+44*50+264*200 每个分区都是由结构体组成，每个个去的结构体的个数由格式化系统是决定。 整个系统的编码构成主要分为： Allstruct.h 定义了每个分区的结构体； Mysys.h 声明了对系统操作的各种方法；Myuserfile.h 声明了对文件操作的各种方法； Mymain.cpp 整个系统的主函数，操作入口； Mysys.cpp 包含了mysys.h，实现了操作系统的各种方法；Myuserfile.cpp 包含了myuserfile.h，实现了操作文件的各种方法； 2、主要数据结构 Allstruct.h文件的内容： struct s_user //用户区结构体 { long isuse; //是否使用 char name[20]; //用户名 char psd[20]; //密码 long address; //目录地址 }; 绪论 (1) 一课程设计的目的及题目 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2课程设计的题目 (2) 二课程设计的任务及要求 (3) 2.1课程设计的任务 (3) 2.2课程设计的要求 (3) 三校正函数的设计 (4) 3.1理论知识 (4) 3.2设计部分 (5) 四传递函数特征根的计算 (8) 4.1校正前系统的传递函数的特征根 (8) 4.2校正后系统的传递函数的特征根 (10) 五系统动态性能的分析 (11) 5.1校正前系统的动态性能分析 (11) 5.2校正后系统的动态性能分析 (15) 六系统的根轨迹分析 (19) 6.1校正前系统的根轨迹分析 (19) 6.2校正后系统的根轨迹分析 (21) 七系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.1校正前系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.2校正后系统的奈奎斯特曲线图......... 错误!未定义书签。4 八系统的对数幅频特性及对数相频特性...... 错误!未定义书签。 8.1校正前系统的对数幅频特性及对数相频特性 (25) 8.2校正后系统的对数幅频特性及对数相频特性 (27) 总结................................... 错误!未定义书签。8 参考文献................................ 错误!未定义书签。 在控制工程中用得最广的是电气校正装置，它不但可应用于电的控制系统，而且通过将非电量信号转换成电量信号，还可应用于非电的控制系统。控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。校正装置可以补偿系统不可变动部分（由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分）在特性上的缺陷，使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。常用的性能指标形式可以是时间域的指标，如上升时间、超调量、过渡过程时间等（见过渡过程），也可以是频率域的指标，如相角裕量、增益裕量（见相对稳定性）、谐振峰值、带宽（见频率响应）等。 常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示，此外也常采用频率响应的波德图来表示。不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用，以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中，串联校正装置采用有源网络的形式，并且制成通用性的调节器，称为PID（比例-积分-微分）调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。运动控制系统课程设计报告
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