当前位置:文档之家› 自动控制原理课程设计实践报告(电缆卷线机线速控制)

自动控制原理课程设计实践报告(电缆卷线机线速控制)

自动控制原理课程设计实践报告(电缆卷线机线速控制)
自动控制原理课程设计实践报告(电缆卷线机线速控制)

上海电力学院课程设计报告

课名:控制原理应用实践

题目:电缆卷线机线速控制

院系:自动化工程学院

专业:自动化

班级: 2010032班

姓名:阿尔法衰变

学号: 2010*&%¥

时间: 2013年1月7号——10号

一、控制系统分析

(一)控制系统分析:

电缆卷线机线速控制系统如图1-1-1所示。

图1-1-1 电缆卷线机控制系统

(二)控制过程分析:

电缆卷线机控制系统中,一个测速计用来测量电缆离开卷线筒的速度,转速计的输出用来控制卷轴驱动电机的速度。当电缆绕满时,电缆卷筒的半径R为4m。当没有卷绕电缆时,卷轴的半径R=2m。若电缆卷筒的转动惯量为I=18.5R4-221,则半径变化率为:

式中:W为卷轴厚度;D为电缆直径。

Rw为电缆的实际速度,卷轴角速度w==转矩积分的1/I倍。放大器的传递函数是K,电机的传递函数为,测速计为。

二、控制系统建模

(一)转轴动态特性变量关系:

电缆卷线机速度控制系统中,与电缆卷线机线速度变化相关的主要变量都集中在系统动态特性环节,系统内部各变量和参数定义如下:

R——卷筒半径

I——转动惯量

D——电缆直径

W——卷轴厚度

M——转矩

ω——卷轴角速度

在电缆卷线机工作的过程当中,根据动力传动关系和刚体力学基本工作原

理,各变量之间的变量关系如下:

I=18.5R4-221 ○1

dR/dt=-(D^2w')/2πW○2

ω=1/I*∫M ○3

(二)控制系统仿真模型

卷轴松开时,卷轴转动惯量是随时间变化的仿真过程中应将这个变化考虑在内。根据(一)中式子○1○2○3变量之间的关系,若电缆的期望速度为50m/s,W=2,D=0.1,以及t=0时R=3.5的情况下,选取增益K的取值分别为0.01、0.1、0.5等不同取值,在Simulink中搭建仿真模型对系统进行Simulink仿真,系统仿真图如下图2-2-1所示。

图2-2-1 Simulink仿真模型

三、系统特性研究和最佳控制策略确定

(一)单纯的比例控制调节:

当增益K=0.01、0.1、0.5、1时,分别计算系统在20s内的速度响应。选择增益K的取值,使系统的超调量小于20%并保证最快的响应速度。

调节K=0.01、0.1、0.5、1时响应曲线如下图3-1-1、图3-1-2、图3-1-3、图3-1-4所示:

K=0.01响应曲线

x 轴

y 轴

K=0.1响应曲线

x 轴

y 轴

图3-1-1 K=0.01 图

3-1-2 K=0.1

K=0.5响应曲线

x 轴

y 轴

K=1响应曲线

x 轴

y 轴

图3-1-3 K=0.5 图3-1-4 K=1

由以上四幅图,可见K 分别取值0.01、0.1、0.5、1时,随着系统比例增益的增加,被控量的稳态偏差减小,但也因为控制量变化过大而造成控制过程的震荡加剧。随着K 增大,由于系统的稳态偏差减小开始系统的响应速度有大变小,但是当K 大于一定值时,系统的超调量增加,因为震荡加剧,稳定时间又增大,响应时间再变大,不能取到最优。经过多次试探,当K=0.69时,系统的超调量控制在了20%以内,同时保证响应速度最快为8.915s 。响应曲线如图3-1-5所示:

图3-1-5 K=0.69系统响应曲线

K=0.69响应曲线

x 轴

y 轴

(二)比例—积分—微分(PID)控制器调节:

比例—积分—微分(PID)控制器是在工业过程控制中最常见的一种控制装置,广泛的应用于化工、冶金、机械、热工和电力等工业过程控制系统中。PID 的基本控制作用有:比例作用提供基本的反馈控制;积分作用用于消除稳态误差;微分作用可预测将来的误差变化以减小动态偏差。PID控制器特别适用于过程的动态特性是线性的而且控制性能要求不太高的场合。

它的传递函数Gc(s)=Kp(1+1/Ti*s+Td*s)

在此处电缆卷线机线速控制系统中,用PI、PD或PID控制器替换放大器并进行调试,与单纯的P控制比较控制系统的性能指标变化。

在Simulink模型中,可按图3-2-1所示组成PID控制器,其中Ki=1/Ti

图3-2-1 理想PID控制器模型

1、用PI控制器替换放大器,得到系统模型如图3-2-2所示:

图3-2-2 PI控制器系统仿真模型

在PI控制器中,控制变量,固定Kp=0.69不变,改变Ki=1/Ti的值,分别选取Ki=1、0.1、0.05、0.01、0.001、0.000001,观察Ki由大变小对系统响应的影响,响应曲线分别如下图3-2-3、图3-2-4、图3-2-5、图3-2-6、图3-2-7、图3-2-8所示

Ki=1响应曲线

x 轴

y 轴

Ki=0.1响应曲线

x 轴

y 轴

图3-2-3 Ki=1 图

3-2-4 Ki=0.1

Ki=0.05响应曲线

x 轴

y 轴

Ki=0.01响应曲线

x 轴

y 轴

图3-2-5 Ki=0.05 图

3-2-6 Ki=0.01

Ki=0.001响应曲线

x 轴

y 轴

Ki=0.000001响应曲线

x 轴

y 轴

图3-2-7 Ki=0.001 图3-2-8 Ki=0.000001

由上面六图可以看出,在Ti 很小,即Ki 很大时,比例控制器几乎不起作用,系统剧烈震荡并且不稳定,增大Ti,即减小Ki 的值,系统稳定,但是在Ki 较大时,系统超调量过大,随着Ki 的变小,系统超调量不断变小,并且响应速度变快,响应时间变短,当Ki 小道一定程度,继续减小Ki ,系统动态特性参数还会继续有微小的变化,成倍改变Ki 数值,对参数影响作用变得不明显,取Ki=0.001时,响应时间为8.92s

2、用PD 控制器替换放大器,得到系统模型如图3-2-9所示:

图3-2-9 PD 控制器系统仿真模型

在PD 控制器中,控制变量,固定Kp=0.8不变,改变Kd 的值,分别选取Td=5、1、0.5、0.1,观察Td 由大变小对系统响应的影响,响应曲线分别如下图3-2-10、图3-2-11、图3-2-12、图3-2-13所示

x 轴

y 轴

x 轴

y 轴

图3-2-10 Td=5 图

3-2-11 Td=1

Kd=0.5响应曲线

x 轴

y 轴

Kd=0.1响应曲线

x 轴

y 轴

图3-2-12 Td=0.5 图3-2-13 Td=0.1

由上图可见,调节Td 的大小,使Td 有大变小的过程中,在Td 较大时,系统的响应时间拖得很长,随着Td 的减小,系统的响应时间不短的缩短;但是当Td 小于一后,系统出现超调量,并随着Td 的进一步减小,超调量增大,系统出

现轻微震荡,虽然此时的超调量没有超出系统的要求指标,但是由于系统震荡的出现,增大了调整时间,似的响应相对变慢。不断地试探Td 的取值,当Td=0.73时,系统的响应最快,响应时间为4.6649s ,响应图像如下图3-2-14所示:

05101520

253035404550

10

20

30

40

50

60

Kd=0.73响应曲线

x 轴

y 轴

图3-2-14 Kd=0.73时PD 控制器响应曲线 3、用PID 控制器替换放大器,得到系统模型如图3-2-15所示:

图3-2-15 PID 控制器系统仿真模型

利用衰减曲线经验公式法对纯比例控制器衰减振荡曲线进行PID 的参数整定,得到当Kp=1.72的时候,衰减比为4:1,计算出要正定的PID 控制器参数Kp=2.15,积分时间Ti=2.001,所以Ki=0.49975,微分时间Td=0.667,得到PID 整定的曲线效果如图3-2-16所示,超调量过大,效果并不好。

05101520

253035404550

1020304050

607080

90PID 控制器响应曲线

x 轴

y 轴

图3-2-16 PID 控制器经验法响应曲线

按照P 、I 、D 控制器各自的功能特点,通过不断地尝试改变参数,增大积分时间使减小Ki ,减小系统的超调量,并调节微分时间Td 使得超调量尽量小,以使得调整时间不用拖得过长,得到当Kp=2.15、Ki=0.145、Td=1.8时,效果最后,整定得到的PID 控制器响应曲线如图3-2-17所示:

05101520

25

3035404550

PID 控制器响应曲线

x 轴

y 轴

图3-2-17 PID 控制器修正响应曲线

修正后,虽然系统的超调量得到了改善,但是系统的响应时间又被拖长。

针对该系统,通过用PI 、PD 、PID 控制器分别对系统进行调试,与单纯的P 控制器比较控制系统性能指标,当采用PD 控制器时,系统的超调量小于20%的情况下响应速度最快,效果最佳。 (三)控制器的频域法设计:

1、超前控制器调试

超前控制器主要作用是通过其相位超前效应来改变频率响应曲线的形状,产生足够大的相位超前角,以补偿原来系统中原件造成的过大的相位滞后。

超前控制器数学模型为

(α>1)

在系统仿真模型中,用超前控制器替换放大器进行调试

首先,控制α不变,改变变量T ,观察T 的变化对系统动态特性的影响。 先固定α=3,将T 由0——1中采样取值进行试验,分别取T=0.01、0.1、0.3、0.5、0.8、1进行试验,试验结果如下图3-3-1、图3-3-2、图3-3-3、图3-3-4、图3-3-5和图3-3-6所示:

T=0.01响应曲线

x 轴

y 轴

T=0.1响应曲线

x 轴

y 轴

图3-3-1 T=0.01 图

3-3-2 T=0.1

T=0.3响应曲线

x 轴

y 轴

T=0.5响应曲线

x 轴

y 轴

图3-3-3 T=0.3 图3-3-4 T=0.5

T=0.8响应曲线

x 轴

y 轴

T=1响应曲线

x 轴

y 轴

图3-3-5 T=0.8 图3-3-6 T=1

有以上T 的变化,系统不同的响应曲线可见T=0.01和T=1时系统的超调量都超过了20%,随着T 的由小到大,系统响应的超调量先变小后变大;响应时间ts 开始随着系统震荡变小二变小,之后随着系统的震荡而拖长,通过细致的比较当T=0.3时系统曲线响应的效果最佳,响应速度最快。

然后固定T=0.3,对α在1——10之间采样观察变化走向,分别取α=1、3、5、7,响应结果分别如图3-3-7、图3-3-8、图3-3-9和图3-3-10所示

a=1响应曲线

x 轴

y 轴

a=3响应曲线

x 轴

y 轴

图3-3-7 a=1 图

3-3-8 a=3

x 轴

y 轴

x 轴

y 轴

图3-3-9 a=5 图3-3-10 a=7

有α的变化规律可见,当α从1到3的过程中,系统超调量在减小,α过小则超调量过大,振荡剧烈,拖得响应时间过长;α从3到5的过程中,系统效果比较好;大于5之后则系统又有向下的震荡而拖长了响应时间,所以最合适的α的值应该取于3到5,经过细致的试探,当T=0.3,α=4.45时系统响应效果最好,响应时间为2.0138s ,系统的响应曲线如图3-3-11所示:

02468

101214161820

超前控制器响应曲线

x 轴

y 轴

图3-3-11 超前控制器响应曲线 2、滞后控制器调试:

滞后控制器将给系统带来滞后角。其目的不是为了引入滞后角,而是要使系统增益适当衰减,以提高系统的稳态精度。

滞后控制器的数学模型为

(β<1)

用滞后控制器进行调试,首先固定一个β不变,改变T 的取值试探最合适的T 的取值,在固定下T 的取值,试探β的最佳取值,确定最佳滞后控制器。

在此系统中,先固定T=150,令β在0——1之间取值,令β=0.1、0.4、0.7、0.99得到响应曲线如图3-3-12、图3-3-13、图3-3-14、图3-3-15所示

beita=0.1响应曲线

x 轴

y 轴

beita=0.4响应曲线

x 轴

y 轴

图3-3-12 β=0.1 图3-3-13 β

=0.4

beita=0.7响应曲线

x 轴

y 轴

beita=0.99响应曲线

x 轴

y 轴

图3-3-14 β=0.7 图3-3-15 β=0.99

由以上β的变化响应曲线可见,β选择的太小,和系统响应速度过慢,β选择的太大,则系统的超调量过大,为了保证超调量不超过20%,并且要得到最快的响应时间,β的取值应在0.7左右,最终选定β=0.71时,在超调量小于20%的情况下保证最快的响应速度。

固定β的取值为0.71,调整T 的取值,选择T 的取值分别为T=50、150、300、400,得到响应曲线如图3-3-16、图3-3-17、图3-3-18、图3-3-19所示:

x 轴

y 轴

x 轴

y 轴

图3-3-16 T=50 图3-3-17 T=150

T=300响应曲线

x 轴

y 轴

x 轴

y 轴

图3-3-18 T=300 图3-3-19 T=400

以上四幅图,T 的改变对系统响应的影响非常微小,起不到主导作用,相比之下,取T=300较为好一些。输出响应如图3-3-18所示,响应时间ts=8.8322s

3、滞后超前控制器调试:

相位超前控制能减少系统的上升之间和超调量,但是加大了系统的频带宽度,从而容易受到噪声的影响;相位滞后控制能减少系统的超调量,提高它的稳定性,但是系统频带宽度变窄,延长了上升时间。对有些系统,当之用超前控制或者滞后控制都无法满足结果时,可以采用滞后超前控制器。典型的滞后超前控制器的频率特性设计法应当是超前和滞后两种方法的结合,但是实际中考虑的因素较多,要根据所需,针对特定变量进行经验上的试探。

在该系统当中,首相将前面调试出的滞后和超前控制器串联在一起替换系统的放大器,得到曲线如图3-3-20所示:

滞后超前控制器响应曲线

x 轴

y 轴

图3-3-20 滞后超前初步整定响应曲线

系统响应时间ts=5.9601s ,系统为无超调系统,为了进一步提高响应速度,增大β的取值进行进一步的调试,当β=0.93时,系统有超调在20%以内,响应速度相比更快,响应时间ts=2.287s ,响应曲线如下图3-3-21所示:

0510

15202530

10

20

30

40

50

60

滞后超前控制器响应曲线

x 轴

y 轴

图3-3-21 滞后超前控制器响应曲线

经过比较超前控制器、滞后控制器和滞后超前控制器,单纯的超前控制器已经达到了很好的效果,超调量很小的情况下,响应速度很快。滞后超前控制器的响应结果比超前控制器响应结果超调量稍小,响应速度稍慢,两者都达到了很好的效果,比之之前的PID 的控制器响应的效果要好得多。

四、实践结论讨论与实践心得

(一)实践结果结论讨论

实际问题运行过程当中,为了满足预定的性能指标要求,有许多的控制系统设计方法,例如最优控制、预测控制、鲁棒控制、H ∞控制等,他们的设计思路各不相同。在这里电缆卷线机线速控制系统中,根据系统的特性,分析了应用PI 、PD 、PID 控制器和超前、滞后、滞后超前控制器对系统性能指标进行整定,寻求最优整定方案的课程设计实践。

为了满足在系统超调量小于20%的情况下,响应速度最快的性能指标要求,单方面的调节单一变量,往往无法满足最优的整定结果,甚至不能满足要求。满

足了超调量,则响应速度变慢,满足了响应速度,超调量或者稳定性出现不和谐的地方。

在PID的控制器中,Kp的作用用来消除偏差,Kp越大,抑制偏差的响应越快,但是Kp的增加也有可能带来控制过程的反复震荡,因此在确定的过程当中要进行适当兼顾各方面指标的一种折中。而增大Ti值,能使比例作用相对增强,也能减小震荡倾向,两方面的结合就可以使得这种的效果更倾向于我们所期望的数值。但Ti过小则比例控制几乎不起作用,过大则会拖长控制过程,响应变慢。而PD控制器中Td增大,又可以减少动态偏差,但也不宜过大。各种参数合理配置,能让在动态性能指标要求折中之后更倾向于我们所期待的最理想的结果。

而传统的频域超前、滞后校正,对系统的各方面性能指标各有自己主导的影响。相位超前控制器增大了系统的频带宽度,减小了系统的超调量,提高了系统稳定性,对响应速度也有着积极的影响。滞后控制器也可以减小超调量,但是由于滞后控制器减小了系统的频带宽度,使得上升时间增长。超调量减小得越多,上升时间也就拖得越长,这对响应速度是不利的。滞后超前控制器是两者的结合,某些方面可以通过利用对方优点弥补本身不足,根据指标要求,适当调节参数设置,使得我们整定的系统更符合要求。

在本次试验中,最后的超前控制器和滞后超前控制器,都要优于PID控制PD控制很多,经过多次的整定,通过频域控制得到了该系统的最优整定方式。(二)实践心得体会:

通过本次自控原理的课程设计实践,相对于平时的实验而言,让我真正体会到了实践活动的综合性。并且在研究分析的过程当中,不仅要求对控制对象特性研究,还要求确定最佳的控制策略,而为了最佳的控制策略,就要一遍一遍不断地尝试,认真的总结规律,统筹各方面指标要求,合理规划参数配置。

在本次试验中,为了分析超前和滞后控制器参数的最优选择,运用了控制变量的方法进行规律分析,然后再进行统筹归纳。这需要认真的分析数据变化方向,来确定我们需要的更好的方案。

在数学建模的过程当中,要充分了解被控对象的工作原理和控制过程,分析与变量相关的数据参数的变化方式,准确的仿真的控制过程。仿真过程中要对Simulink十分的熟悉,扎实的基础才能做到事半功倍。比如在搭建Simulink仿

真模型的过程当中,由于之前不熟悉乘法器和除法器的部件,在搭建的过程当中遇到了很大的麻烦,灵活的应用软件,是做好课程设计实践的最基本基础。

参考文献:

【1】杨平,翁思义,郭平. 自动控制原理——理论篇[M]. 北京:中国电力出版社,2009.

【2】杨平,余洁,徐春梅,徐晓丽.自动控制原理——实验与实践篇[M]. 北京:中国电力出版社,2011.

电气控制课程设计题目模板

电气控制课程设计 题目

实验指导书 《电气控制与仪表课程设计》 课程设计 学院: 学号: 专业( 方向) 年级: 学生姓名: 福建农林大学机电工程学院电气工程系 9 月 1 日 第一节概述 要能够胜任电气控制系统的设计工作, 按要求完成好设计任务,

仅仅掌握电气设计的基础知识是不够的, 必须经过重复的实践, 深入生产现场, 不断积累经验。课程设计正是为这一目的而安排的一个实践性教学环节, 它是一项初步的工程训练。经过集中1~2周时间的设计工作, 了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。课程设计题目不要太大, 尽可能取自生产中实用的电气控制装置。 本指导书主要讨论课程设计应达到的目的、要求、设计内容、深度及完成的工作量。并经过实例介绍, 进一步说明课程设计的设计步骤。 本指导书还收集了较多的设计参考题, 可作为课程设计练习题, 直接供设计者自由选取。命题结合生产需要, 具有真实感。设计中应严格要求, 力求做到图纸资料规范化。 电气设计包含原理设计与工艺设计两个方面, 不能忽视任何一面, 在高等工科应用型人才培养中特别要重视工艺设计。由于初次从事设计工作, 工艺要求不能过高, 不能面面俱到。设计工作量、说明书等要求与毕业设计应有较大的区别, 电气控制课程设计属于练习性质, 不强调设计结果直接用于生产, 个人的工艺设计, 只要求完成其中的一部份内容。 课程设计原则上应做到一人一题和自由选题。在几个人共选一个课题的情况下, 各人的设计要求及工艺设计内容, 绘图种类, 应有所区别。要强调独立完成, 以学生自身的独立工作为主, 教师指导帮助为辅。在设计工程中, 适当组织针对性参观, 并配以多种形式

电气控制与PLC课程设计总结报告

电气控制与PLC课程设计总结报告 题目:①设计具有指定功能的全自动洗衣机 ②设计传送带故障停止控制 学生姓名: 系别:电气信息工程系 专业年级: 2008级电气工程及其自动化专业1班 指导教师: 2011年7月 2 日

①设计具有指定功能的全自动洗衣机 一、设计任务与要求 1、设计一台具有指定功能的全自动洗衣机; 2、控制要求 全自动洗衣机有三档水位选择:上、中、下。按下启动按钮,选择水位,进水阀打开,开始进水。水位高度达到该档水位后,该档位传感器被触发使进水阀关闭,停止进水。开始自动进入洗衣程序。 洗衣程序为:(洗衣)电动机正转洗涤6s,暂停,暂停2s后,反转洗涤6s,暂停,暂停2s后,完成一次循环。按此规律循环5次。接着打开排水电磁阀,开始排水。排水一定时间后,开始进入脱水程序(脱水过程中排水电磁阀始终打开)。脱水完毕后,排水电磁阀关闭,接着进水电磁阀打开,档位自动记忆为第一次洗衣时所选择的档位。重复上述洗衣,排水,脱水流程,至结束。 二、方案设计与论证 按下启动按钮后,选择水位,洗衣机开始进水。当到达限定水位(如高水位或中水位),PLC关闭进水阀停止进水,并开始正转,正转洗涤6s后暂停,暂停2s后开始洗涤反转,反洗6s后再暂停2s;如此循环五次。循环满5次后,则开始排水。当水排空时(排水时间结束),开始脱水。脱水10秒后再循环一次。 脱水10s后即完成一次从进水到脱水的大循环过程。2次大循环后程序结束,停机。在PLC工作过程中的任何阶段,按下停止按钮,洗衣机将停止当前所执行的任何程序指令,并恢复至开始状态。此外,还可以加装手动排水按钮,实现功能扩展。 三、电路设计与参数计算 1、I/O分配表

智能家居控制系统课程设计报告20

XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统(无操作系统) 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月

综合实训任务书

目录 前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (3) 1.3 按键和LED模块 (5) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) 2.1 ADC模块 (7) 2.1.1 ADC模块原理描述 (7) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (8) 2.2 SSI 模块 (8) 2.2.1 SSI模块原理描述 (9) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (10) 2.3 定时器模块 (10) 2.3.1 定时器模块原理描述 (10) 2.3.2 定时器模块流程图 (11) 2.4 DS18B20模块 (11) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (11) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (12) 2.5 按键模块 (13) 2.5.1 按键模块原理描述 (13) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (13) 2.6 PWM模块 (13) 2.6.1 PWM模块原理描述 (14) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (14) 2.6 主函数模块 (14) 2.6.1 主函数模块原理描述 (14) 2.6.2主函数模块程序设计流程图 (15)

电气控制与PLC课程设计报告

× × × ×大学 《电气控制与PLC》课程设计说明书 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 目录 第一部分: 电气线路安装调试技能训练....................... 技能训练题目一三相异步电机的可逆控制实验.......................... 技能训练题目二三相异步电机Y-△降压启动控制........................ 技能训练小结....................................................... 第二部分:加热反应炉PLC控制系统设计....................... 一、PLC控制系统设计的基本原则和步骤............................... 1、PLC控制系统设计的基本原则..................................... 2、PLC控制系统设计的一般步骤..................................... 3、PLC程序设计的一般步骤......................................... 二、加热反应炉电器控制系统设计任务................................. 1、加热反应炉原理图.............................................. 2、加热反应炉加热工艺过程........................................ 3、加热反应炉PLC电气控制系统设计任务和要求...................... 三、设计过程....................................................... 1、加热反应炉的输入输出设备表:(I/O地址).........................

智能控制课程设计(报告)

HUNAN UNIVERSITY 智能控制课程设计(报告) 课程设计题目:基于模糊控制光伏并网发电系 统的研究 学生姓名: 学生学号: 专业班级: 学院名称: 指导老师: 2017年5月30 日

目录 第1章绪论 (1) 第2章光伏并网发电系统MPPT的研究进展 (2) 2.1 光伏发电系统最大功率跟踪控制 (2) 2.2 几种最大功率点跟踪方法的比较 (3) 第3章光伏并网发电系统MPPT模糊控制器 (7) 3.1 模糊化 (7) 3.2 模糊控制规则库的建立 (7) 3.3 解模糊 (7) 第4章 MPPT模糊控制器设计 (8) 4.1选择观测量和控制量 (8) 4.2 输入量和输出量的模糊化 (8) 4.3 制定模糊规则 (9) 4.4 求解模糊关系 (9) 4.5进行模糊决策 (10) 4.6 控制量的反模糊化 (10) 第5章模糊控制光伏并网发电系统仿真 (11) 附录 (15)

第1章绪论 在应对全球能源危机和保护环境的双重要求下,开发利用清洁可再生的太阳能越来越受到人们的关注。伴随着太阳能光电转换技术的不断发展,大规模的利用太阳能成为可能。光伏并网发电系统将成为太阳能利用的主要形式。目前,转换效率低是光伏并网发电系统面临的主要问题,这成为阻碍光伏并网发电系统广泛应用的一个重点问题。智能控制是这门新兴的理论和技术,它是传统控制发展的高级阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制。智能控制包括专家系统、神经网络和模糊控制,而模糊控制是目前在控制领域中所采用的三种智能控制方法中最具实际意义的一种方法。在光伏系统MPPT控制中,由于外界光照强度和温度变化的不确定性以及并网逆变器的非线性特性,则使用模糊逻辑的MPPT控制方法进行控制,有望获得理想的控制效果。 随着近年智能控制的不断发展和完善,模糊控制技术也日趋成熟,被人们广泛接受。模糊控制的优点很多,例如:模糊控制器设计简单,不需要依赖被控对象的精确数学模型;模糊规则用自然语言表述,易于被操作人员接受;模糊控制规则可以转换成数学函数,易与其他物理规律结合,便于用计算机软件实现;模糊控制抗干扰能力强,且响应快,对复杂的被控对象能有效控制,鲁棒性和适应性都易达到要求。模糊控制以其适应面广泛和易于普及等特点,成为智能控制领域最重要,最活跃和最实用的分支之一。目前,模糊控制已经在工业控制领域、经济系统、人文系统以及医学系统中解决了传统控制方法难以解决甚至无法解决的实际控制问题。本文正是基于光伏发电系统存在的处理复杂,外界不确定因素多等特点,将模糊控制理论应用于光伏发电最大功率跟踪系统中,跟踪系统最大功率工作点,提高光电转换效率,充分利用太阳能资源。 本文以光伏并网发电系统最大功率点跟踪为研究对象,将模糊控制理论应用于光伏并网系统最大功率跟踪控制中,从光伏阵列的原理和特性、光伏并网系统的结构设计、最大功率点跟踪的原理和模糊控制理论等方面进行详细的分析和探讨。本设计报告比较多种最大功率点跟踪控制技术,实现光伏并网发电系统的研究,根据其不同的优缺点,然后选用模糊控制方法来实现最大功率跟踪。通过对模糊论域、隶属度函数计算,制定处模糊规则,设计出模糊控制器。最后建立光伏并网发电系统仿真模型,并对仿真结果进行了分析。

机器人课程设计报告范例

机器人课程设计报告范例

**学校 机器人课程设计名称 院系电子信息工程系 班级10电气3 姓名谢士强 学号107301336 指导教师宋佳

目录 第一章绪论 (2) 1.1课程设计任务背景 (2) 1.2课程设计的要求 (2) 第二章硬件设计 (3) 2.1 结构设计 (3) 2.2电机驱动 (4) 2.3 传感器 (5) 2.3.1光强传感器 (5) 2.3.2光强传感器原理 (6) 2.4硬件搭建 (7) 第三章软件设计 (8) 3.1 步态设计 (8) 3.1.1步态分析: (8) 3.1.2程序逻辑图: (9) 3.2 用NorthStar设计的程序 (10) 第四章总结 (12) 第五章参考文献 (13)

第一章绪论 1.1课程设计任务背景 机器人由机械部分、传感部分、控制部分三大部分组成.这三大部分可分成驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人一环境交互系统、人机交互系统、控制系统六个子系统现在机器人普遍用于工业自动化领域,如汽车制造,医疗领域,如远程协助机器人,微纳米机器人,军事领域,如单兵机器人,拆弹机器人,小型侦查机器人(也属于无人机吧),美国大狗这样的多用途负重机器人,科研勘探领域,如水下勘探机器人,地震废墟等的用于搜查的机器人,煤矿利用的机器人。如今机器人发展的特点可概括为:横向上,应用面越来越宽。由95%的工业应用扩展到更多领域的非工业应用。像做手术、采摘水果、剪枝、巷道掘进、侦查、排雷,还有空间机器人、潜海机器人。机器人应用无限制,只要能想到的,就可以去创造实现;纵向上,机器人的种类会越来越多,像进入人体的微型机器人,已成为一个新方向,可以小到像一个米粒般大小;机器人智能化得到加强,机器人会更加聪明 1.2课程设计的要求 设计一个机器人系统,该机器人可以是轮式、足式、车型、人型,也可 以是仿其他生物的,但该机器人应具备的基本功能为:能够灵活行进,能感知光源、转向光源并跟踪光源;另外还应具备一项其他功能,该功能可自选(如亮灯、按钮启动、红外接近停止等)。 具体要求如下: 1、根据功能要求进行机械构型设计,并用实训套件搭建实物。 2、基于实训套件选定满足功能要求的传感器; 3、设计追光策略及运动步态; 4、用NorthStar设计完整的机器人追光程序;

智能控制课程设计报告书

《智能控制》课程设计报告题目:采用BP网络进行模式识别院系: 专业: 姓名: 学号: 指导老师: 日期:年月日

目录 1、课程设计的目的和要求 (3) 2、问题描述 (3) 3、源程序 (3) 4、运行结果 (6) 5、总结 (7)

课程设计的目的和要求 目的:1、通过本次课程设计进一步了解BP网络模式识别的基本原理,掌握BP网络的学习算法 2、熟悉matlab语言在智能控制中的运用,并提高学生有关智能控制系统的程序设计能力 要求:充分理解设计容,并独立完成实验和课程设计报告 问题描述 采用BP网络进行模式识别。训练样本为3对两输入单输出样本,见表7-3。是采用BP网络对训练样本进行训练,并针对一组实际样本进行测试。用于测试的3组样本输入分别为1,0.1;0.5,0.5和 0.1,0.1。 表7-3 训练样本 说明:该BP网络可看做2-6-1结构,设权值wij,wjl的初始值取【-1,+1】之间的随机值,学习参数η=0.5,α=0.05.取网络训练的最终指标E=10^(-20),在仿真程序中用w1,w2代表wij,wjl,用Iout代表 x'j。 源程序 %网络训练程序

clear all; close all; xite=0.50; alfa=0.05; w2=rands(6,1); w2_1=w2;w2_2=w2; w1=rands(2,6); w1_1=w1;w1_2=w1; dw1=0*w1; I=[0,0,0,0,0,0]'; Iout=[0,0,0,0,0,0]'; FI=[0,0,0,0,0,0]'; k=0; E=1.0; NS=3; while E>=1e-020 k=k+1; times(k)=k; for s=1:1:NS xs=[1,0; 0,0; 0,1]; ys=[1,0,-1]'; x=xs(s,:); for j=1:1:6 I(j)=x*w1(:,j); Iout(j)=1/(1+exp(-I(j))); end y1=w2'*Iout;

组合机床电气控制课程设计1

组合机床电气控制课程设计专业:机械设计制造及其自动化 班级: 学号: 姓名: 指导老师: 湖南工业大学 2011年6月11日

目录 1绪论 (3) 2设计方案 (4) 2.1 左、右两动力头进给电机 (4) 2.2电动机控制电路 (5) 2.3液压泵电动机 (5) 2.4液压动力滑台控制 (6) 2.5主电路及照明电路 (7) 2.6保护与调整环节 (8) 2.7继电器电气原理简图 (10) 4 I/O分配表 (12) 5组合机床电气控制电路图 (14) 6课程设计的具体内容 (15) 6.1单循环自动工作 (15) 6.1.1单循环自动工作循环图 (15) 6.1.3单循环自动工作梯形图 (16) 6.2左铣单循环工作 (18) 6.2.1左铣单循环功能表 (18) 6.2.2左铣单循环梯形图 (19) 6.3右铣单循环工作 (21) 6.3.1右铣单循环梯形图 (21) 6.4公用程序 (23) 6.5回原位程序 (23) 6.6手动程序 (24) 6.7 PLC梯形图总体结构图 (24) 6.8面板设计 (25) 7系统调试 (26) 8设计心得 (27) 9参考文献 (28)

1绪论 对于机械—电气结合控制的组合机床,电气控制系统起着重要的神经中枢作用。传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统,接线复杂、故障率高、调试和维护困难。 随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用,利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统,或直接进行PLC控制系统的设计,都能很好地满足组合机床自动化控制的要求。本次设计的要求如下: 组合机床结构示意图 组合机床工作循环图 组合机床采用两个动力头从两个侧面分别加工,左、右动力头的电动机均为2.2kw,

电气传动课程设计报告-

电气传动课程设计 班级:06111102 姓名:古海君 学号:1120111573 其它小组成员: 余德本 梁泽鹏 王鹏宇 2014.10.2

摘要 本次课程设计要求设计并调试出直流双闭环调速系统。通过搭建电流环(内环)和转速环(外环)使系统稳态无静差,动态时电流超调量小于5%,并且空载启动到额定转速时的转速超调量小于10%。系统的驱动装置选用晶闸管,执行机构为直流伺服电动机。 本文首先明确了课程设计任务书,对其中的相关概念进行分析。之后对课题的发展状况进行调研,了解双闭环调速系统在现代工业中的应用意义和价值。然后对实验条件作了详细介绍,包括实验台各个组成部分以及实验设备的选型和工作原理。以上内容均为课程设计准备工作,之后重点记录了实验的测试、仿真和调试过程。其中,测试部分详细介绍了各个电机参数和系统参数测试方法和数据结果,并利用这些数据计算调节器的参数;仿真部分利用matlab软件通过已经求得的参数得出计算机仿真结果,并观察是否满足任务书要求;调试部分是核心,给出了现场调试全部过程并配以图片加以说明。文章最后给出测试结果从而

得出结论,并论述了实验注意事项并加以总结。 转速电流双闭环直流调速系统是性能优良,应用广泛的直流调速系统,,它可以在保证系统稳定性的基础上实现转速无静差,并且具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点。转速电流双闭环直流调速系统的控制规律、性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础,值得更加深入的学习研究。

目录 一、课程设计任务书 (1) 二、课题的发展状况研究意义 (1) 三、设备选型 (2) 四、实验台简介 (4) 五、参数测试 (7) 六、参数设计 (15) 七、系统调试 (18) 八、系统测试结果 (26) 九、实验室安全及实验过程注意事项 (27) 十、总结和心得体会 (28) 参考文献 (28) 附1:实验过程中遇到问题及解决方法 (29) 附2:小组分工,个人主要工作及完成情况 (30)

智能控制系统课程设计

目录 有害气体的检测、报警、抽排.................. . (2) 1 意义与要求 (2) 1.1 意义 (2) 1.2 设计要求 (2) 2 设计总体方案 (2) 2.1 设计思路 (2) 2.2 总体设计方框图 2.3 完整原理图 (4) 2.4 PCB制图 (5) 3设计原理分析 (6) 3.1 气敏传感器工作原理 (7) 3.2 声光报警控制电路 (7) 3.3 排气电路工作原理 (8) 3.4 整体工作原理说明 (9) 4 所用芯片及其他器件说明 (10) 4.1 IC555定时器构成多谐振荡电路图 (11) 5 附表一:有害气体的检测、报警、抽排电路所用元件 (12) 6.设计体会和小结 (13)

有害气体的检测、报警、抽排 1 意义与要求 1.1.1 意义 日常生活中经常发生煤气或者其他有毒气体泄漏的事故,给人们的生命财产安全带来了极大的危害。因此,及时检测出人们生活环境中存在的有害气体并将其排除是保障人们正常生活的关键。本人运用所学的电子技术知识,联系实际,设计出一套有毒气体的检测电路,可以在有毒气体超标时及时抽排出有害气体,使人们的生命健康有一个保障。 1.2 设计要求 当检测到有毒气体意外排时,发出警笛报警声和灯光间歇闪烁的光报警提示。当有毒气体浓度超标时能自行启动抽排系统,排出有毒气体,更换空气以保障人们的生命财产安全。抽排完毕后,系统自动回到实时检测状态。 2 设计总体方案 2.1 设计思路 利用QM—N5气敏传感器检测有毒气体,根据其工作原理构成一种气敏控制自动排气电路。电路由气体检测电路、电子开关电路、报警电路、和气体排放电路构成。当有害气体达到一定浓度时,QM—N5检测到有毒气体,元件两极电阻变的很小,继电器开关闭合,使得555芯片组成的多谐电路产生方波信号,驱动发光二极管间歇发光;同时LC179工作,驱使蜂鸣器间断发出声音;此时排气系统会开始抽排有毒气体。当气体被排出,浓度低于气敏传感器所能感应的范围时,电路回复到自动检测状态。

智能控制课程设计(报告)(DOC)

HUNAN UNIVERSITY 智能控制课程设计(报告) 课程设计题目:基于模糊控制光伏并网发电系 统的研究 学生姓名: 学生学号: 专业班级: 学院名称: 指导老师: 2017年5月30 日

目录 第1章绪论 (1) 第2章光伏并网发电系统MPPT的研究进展 (2) 2.1 光伏发电系统最大功率跟踪控制 (2) 2.2 几种最大功率点跟踪方法的比较 (3) 第3章光伏并网发电系统MPPT模糊控制器 (7) 3.1 模糊化 (7) 3.2 模糊控制规则库的建立 (7) 3.3 解模糊 (7) 第4章 MPPT模糊控制器设计 (8) 4.1选择观测量和控制量 (8) 4.2 输入量和输出量的模糊化 (8) 4.3 制定模糊规则 (9) 4.4 求解模糊关系 (9) 4.5进行模糊决策 (10) 4.6 控制量的反模糊化 (10) 第5章模糊控制光伏并网发电系统仿真 (11) 附录 (15)

第1章绪论 在应对全球能源危机和保护环境的双重要求下,开发利用清洁可再生的太阳能越来越受到人们的关注。伴随着太阳能光电转换技术的不断发展,大规模的利用太阳能成为可能。光伏并网发电系统将成为太阳能利用的主要形式。目前,转换效率低是光伏并网发电系统面临的主要问题,这成为阻碍光伏并网发电系统广泛应用的一个重点问题。智能控制是这门新兴的理论和技术,它是传统控制发展的高级阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制。智能控制包括专家系统、神经网络和模糊控制,而模糊控制是目前在控制领域中所采用的三种智能控制方法中最具实际意义的一种方法。在光伏系统MPPT控制中,由于外界光照强度和温度变化的不确定性以及并网逆变器的非线性特性,则使用模糊逻辑的MPPT控制方法进行控制,有望获得理想的控制效果。 随着近年智能控制的不断发展和完善,模糊控制技术也日趋成熟,被人们广泛接受。模糊控制的优点很多,例如:模糊控制器设计简单,不需要依赖被控对象的精确数学模型;模糊规则用自然语言表述,易于被操作人员接受;模糊控制规则可以转换成数学函数,易与其他物理规律结合,便于用计算机软件实现;模糊控制抗干扰能力强,且响应快,对复杂的被控对象能有效控制,鲁棒性和适应性都易达到要求。模糊控制以其适应面广泛和易于普及等特点,成为智能控制领域最重要,最活跃和最实用的分支之一。目前,模糊控制已经在工业控制领域、经济系统、人文系统以及医学系统中解决了传统控制方法难以解决甚至无法解决的实际控制问题。本文正是基于光伏发电系统存在的处理复杂,外界不确定因素多等特点,将模糊控制理论应用于光伏发电最大功率跟踪系统中,跟踪系统最大功率工作点,提高光电转换效率,充分利用太阳能资源。 本文以光伏并网发电系统最大功率点跟踪为研究对象,将模糊控制理论应用于光伏并网系统最大功率跟踪控制中,从光伏阵列的原理和特性、光伏并网系统的结构设计、最大功率点跟踪的原理和模糊控制理论等方面进行详细的分析和探讨。本设计报告比较多种最大功率点跟踪控制技术,实现光伏并网发电系统的研究,根据其不同的优缺点,然后选用模糊控制方法来实现最大功率跟踪。通过对模糊论域、隶属度函数计算,制定处模糊规则,设计出模糊控制器。最后建立光伏并网发电系统仿真模型,并对仿真结果进行了分析。

电气控制课程设计PLC课程设计

电气控制课程设计PLC课程设计

电气控制课程设 计 说明书 学院机械工程学院 年级08级专业机械工程及自动化(机电工程)

目录 第一篇PLC模拟-----------------------------------------------------------------------------------------1任务一:PLC控制自动门仿真实验-----------------------------------------------------------------------------1 1.任务说明-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 2.主电路图-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 3.PLC接线图----------------------------------------------------------------------------------------------------------------4 4.输入输出列表----------------------------------------------------------------------------------------------------------5 5.流程图-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 6.梯形图

电气控制与PLC课程设计报告

电气控制与P L C课程 设计报告 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

× × × ×大学 《电气控制与PLC》课程设计说明书专业: 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 目录

第一部分: 电气线路安装调试技能训练 技能训练题目一:三相异步电机的可逆控制实验 在笼型电动机正反转控制线路中,只要改变电动机的三相电源进线的任意两相的相序,电动机即可反转。本实验给出电动机的“正-反-停”控制线路如图1所示,具有如下特点: 1、电气互锁 实验电路中采用了两个接触器KM1和KM2,分别进行正转和反转的控制。为了避免接触器KM1、KM2同时得电吸合造成三相电源短路,在KM1(KM2)线圈支路中串接有KM2(KM1)辅助常闭触头,保证了线路工作时KM1、KM2不会同时得电,电路能够可靠工作。 2、机械互锁 实验电路中采用了复合按钮SB1为正转按钮,复合按钮SB2为反转按钮,停止按钮SB3。采用按钮SB1与SB2组成机械互锁环节,以求线路能够方便操作。 电气原理图: 电气安装接线图: 本人完成的安装线路实物图片一:

技能训练题目二:三相异步电机Y-△降压启动控制 从主回路看,当接触器KM1、KM2主触头闭合,KM3主触头断开时,电动机三相定子绕组作Y连接;而当接触器KM1和KM3主触头闭合,KM2主触头断开时,电动机三相定子绕组作△连接。因此,所设计的控制线路若能先使KM1和KM2得电闭合,后经一定时间的延时,使KM2失电断开,而后使KM3得电闭合,则电动机就能实现降压起动后自动转换到正常工作运转。该线路具有以下特点: (1) 接触器KM2与KM3通过辅助常闭触点KM2与KM3实现电气互锁,保证接触器KM2与KM3不会同时得电,以防止三相电源的短路事故发生。 (2) 依靠时间继电器KT进行控制,保证在按下起动按钮SB2后,使接触器KM1、KM2和时间继电器KT线圈先得电。时间继电器KT的整定时间到后,依靠时间继电器KT的通电延时断开常闭触点先断,KT的通电延时闭合常开触点后闭合的动作次序,保证KM2先断,而后再自动接通KM3,也避免了换接时电源可能发生的短路事故。 (3) 本线路正常运行(△形连接)时,接触器KM2及时间继电器KT均处断电状态。电气原理图: 电气安装接线图: 本人完成的安装线路实物图片二: 技能训练小结: 1、电气原理图的绘制要求:

电气控制与plc课程设计 自动洗车机控制设计

电气控制与PLC 课程设计 题目: 自动洗车机控制设计 院系名称:电气工程学院 专业班级:自动F0805 学生姓名:周起伟 学号: 200848280525 指导教师:王艳芳 设计地点:中2-211 设计时间: 2011.07.04~2011.07.10 成绩: 指导老师签名: 日期:

目录 1系统描述及其要求 (1) 1.1系统描述 (1) 1.2系统要求 (2) 2硬件设计 (2) 2.1硬件选择 (2) 3 软件设计 (5) 3.1系统的整体程序流程图 (5) 3.2梯形图 (6) 4 系统调试分析 (12) 4.1 硬件调试 (12) 4.2 软件调试 (13) 4.3 整机调试 (13) 设计心得 (14) 参考文献 (15)

1系统描述及其要求 1.1系统描述 此文的主要思路是是基于PLC技术的自助洗车机设计。其中把PLC作为主要控制器,将各种继电器采集的信息经过一定的控制算法后,通过PLC的I/O口来控制继电器的闭合达到自动控制的目的。洗车机的主运动是左右循环运动由左右行程开关控制,同时不同循环次序伴随不同的其它动作,如喷水、刷洗、喷洒清洁剂及风扇吹干动作等。因每次动作的开始都是碰到左行程开关才实现,所以运用计数器记录左极限信号脉冲的次数从而控制上述辅助运动按要求依次动作。系统还采用了复位设计,如在洗车过程中由其它原因使洗车停止在非原点的其它位置,则需要手动对其进行复位,到位时复位灯亮,此时才可以启动,否则启动无效,洗车机经启动后可自动完成洗车动作后自行停止,也可在需要时手动停止。 此设计系统由三菱公司生产的FX2N系列的PLC、人机交互和串口通信、数码管、指示灯和电源部分组成。系统的总设计原理图如图1.1所示。 图1.1 系统总设计原理图 PLC :该部分的功能不仅包括对各种开关信息的采集、处理,还包括对执行单元的控制。PLC是整个系统的核心及数据处理核心。 人机交互和串口通信:人机交互的目的是为了提高系统的可用性和实用性。主要是按键输入。 输出显示:通过按键输入进入相应进程,而输出显示则是显示金额。串口通信的主要功能是完成PLC与上位机(比如电脑)的通信,便于进行系统的维修、改进和升级,为将来系统功能的扩展做好基础工作。 电源部分:本部分的主要功能是为PLC提供适当的工作电压,同时也为其他模块提供电源。如显示屏、按键等。

智能控制课程设计报告书

《智能控制》课程设计报告 题目:采用BP网络进行模式识别院系: 专业: 姓名: 学号: 指导老师:

日期:年月日 目录 1、课程设计的目的和要求 (3) 2、问题描述 (3) 3、源程序 (3) 4、运行结果 (6) 5、总结 (7)

课程设计的目的和要求 目的:1、通过本次课程设计进一步了解BP网络模式识别的基本原理,掌握BP网络的学习算法 2、熟悉matlab语言在智能控制中的运用,并提高学生有关智能控制系统的程序设计能力 要求:充分理解设计内容,并独立完成实验和课程设计报告 问题描述 采用BP网络进行模式识别。训练样本为3对两输入单输出样本,见表7-3。是采用BP网络对训练样本进行训练,并针对一组实际样本进行测试。用于测试的3组样本输入分别为1,0.1;0.5,0.5和 0.1,0.1。 输入输出 1 0 1

0 0 0 0 1 -1 表7-3 训练样本 说明:该BP网络可看做2-6-1结构,设权值wij,wjl的初始值取【-1,+1】之间的随机值,学习参数η=0.5,α=0.05.取网络训练的最终指标E=10^(-20),在仿真程序中用w1,w2代表wij,wjl,用Iout代表 x'j。 源程序 %网络训练程序 clear all; close all; xite=0.50; alfa=0.05; w2=rands(6,1);

w2_1=w2;w2_2=w2; w1=rands(2,6); w1_1=w1;w1_2=w1; dw1=0*w1; I=[0,0,0,0,0,0]'; Iout=[0,0,0,0,0,0]'; FI=[0,0,0,0,0,0]'; k=0; E=1.0; NS=3; while E>=1e-020 k=k+1; times(k)=k; for s=1:1:NS xs=[1,0;

《电机与电气控制》教案

《电机与电气控制》课程设计 教案 彬县职业教育中心

第一讲一、章节:《电气控制课程设计》 课程设计任务安排及设计方法 二、教学目标 应知:课程设计要求及任务 应会:电气控制系统的设计方法 难点:电气控制系统的设计方法 三、教学方法: 结合实例讲授 四、教学过程: 1、介绍任务安排,分组选题 2、讲授电气控制系统的设计方法、设计思路及设计步骤 五、问题与讨论: 1、对所选课题的设计思路 六、考工必备 电气安装及布线原则 七、课后小结: 本次课让学生对本周的课程设计建立一个具体的认识,并组织自选题目和分工,便于实训的正常进行。

《电机与电气控制》课程设计 第一讲 一、课程设计的目的 电气控制课程设计的主要目的是:通过电气控制系统的设计实践,掌握电气控制系统的设计方法、电器元件和电气控制线路的安装过程、设计资料整理和电气绘图软件的使用方法。在此过程中培养从事设计工作的整体观念,通过较为完整的工程实践基本训练,为综合素质全面提高及增强工作适应能力打下坚实的基础。 二、课程设计的要求 电气控制课程设计的要求是:根据设计任务书中设备的工艺要求设计电气控制线路,计算并选择电器元件。布置并安装电器元件与控制线路。进行电气控制线路的通电调试,排除故障。达到工艺要求,完成设计任务。同时要求尽可能有创新设计,选用较为先进的电气元件。严格按照国家电气制图标准绘制相关图纸。选用合适的电气CAD 制图软件,制作电气设备的成套图纸与文件,以满足现代化电气工程的需要。 三、课程设计的目标 1.基础知识目标 (1)理解电气线路的工作原理; (2)掌握常用电器元件的选用; (3)掌握根据工艺要求设计电气控制线路; (4)掌握电气控制线路的安装与调试; (5)掌握电气控制设备的图纸资料整理; (6)掌握计算机电气绘图软件使用。 2.能力目标 (1)掌握查阅图书资料、产品手册和工具书的能力; (2)掌握综合运用专业及基础知识,解决实际工程技术问题的能力; (3)具有自学能力、独立工作能力和团结协作能力。 四、课程设计任务 1.接受设计任务书,选定课程设计课题。 2.制订工作进度计划,进行人员分工,明确各阶段各人应完成的工作。 3.根据设计任务书分析电气设备的工艺要求,讨论最佳设计方案。 4.设计电气控制线路,选择电器元件。 5.绘制相关图纸(如:电气控制原理图、电器板元件布置图、电器板接线图,控

关于智能窗帘的课程设计

关于智能窗帘的课程设计

课程设计 机电一体化系统设计课程设计 教学单位: 机电工程学院 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 10机械C(机电一体化) 1.学号:2010100203013学生姓名: 谢伟军 2.学号:2010100203027学生姓名: 李伟雄 3.学号:2010100203067学生姓名: 吴海富指导教师: 何伟 完成时间: 2013 年11 月10 日 电子科技大学中山学院机电工程学院

前言 如今伴随着信息时代的到来,人们的生活水平日益提高,方便、快捷、自动、智能成为时代的主题,在现代家庭生活环境中,居家环境早已不仅仅局限在物理空间上,人们更为关注的是一个安全、方便、舒适的环境,自动化的电子产品自然成为人们追求的目标。 窗是人心灵的眼睛,窗帘则是眼睛上的睫毛,窗帘在防止强光射入,帮助人们合理的安排时间,美化室内环境,保证个人隐私,增强居家环境方面有重要作用。随着人们生活节奏的加快,窗帘的自动化随之产生。 本产品是在学习机械原理及设计和电工学等知识,通过实践,观察,思考的基础上设计而成的,且人性化的思想理念也体现了科学技术在人们生活中的作用。 通过几个月的努力,使我们深刻感受到了电学,力学,加工工艺,理论知识与实践相结合在机械设计中的重要性。加强和拓展这些方面的知识对机械学子们是很有必要的。 由于我们能力、经验以及一些方面的知识有限,许多地方未能深入的研究,如有误漏之处,敬请评委老师批评指正。

课程设计任务书 目录 1课题分析 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计达到的功能和要求 (1) 1.3 设计内容和主要步骤 (2) 1.4 小组成员及其分工 (2) 2机械结构设计 (3) 2.1 设计参数计算 (3) 2.2 机械部件的选择 (3) 2.3 机械结构的设计 (4) 2.4 机械结构装配图 (5) 3控制电路设计 (6) 3.1 电机的选择 (6) 3.2 传感器的选择 (7) 3.3 PLC的选择 (9) 3.4 控制系统电路图 (11) 4 控制系统设计 (12) 4.1 控制系统工作原理 (12) 4.2 控制系统框图 (13) 4.3. 控制过程流程图。 (13)

智能控制技术实验报告

《智能控制技术》实验报告书 学院: 专业: 学号: 姓名:

实验一:模糊控制与传统PID控制的性能比较 一、实验目的 通过本实验的学习,使学生了解传统PID控制、模糊控制等基本知识,掌握传统PID控制器设计、模糊控制器设计等知识,训练学生设计控制器的能力,培养他们利用MATLAB进行仿真的技能,为今后继续模糊控制理论研究以及控制仿真等学习奠定基础。 二、实验内容 本实验主要是设计一个典型环节的传统PID控制器以及模糊控制器,并对他们的控制性能进行比较。主要涉及自控原理、计算机仿真、智能控制、模糊控制等知识。 通常的工业过程可以等效成二阶系统加上一些典型的非线性环节,如死区、饱和、纯延迟等。这里,我们假设系统为:H(s)=20e0.02s/(1.6s2+4.4s+1) 控制执行机构具有0.07的死区和0.7的饱和区,取样时间间隔T=0.01。 设计系统的模糊控制,并与传统的PID控制的性能进行比较。 三、实验原理、方法和手段 1.实验原理: 1)对典型二阶环节,根据传统PID控制,设计PID控制器,选择合适的PID 控制器参数k p、k i、k d; 2)根据模糊控制规则,编写模糊控制器。 2.实验方法和手段: 1)在PID控制仿真中,经过仔细选择,我们取k p=5,k i=0.1,k d=0.001; 2)在模糊控制仿真中,我们取k e=60,k i=0.01,k d=2.5,k u=0.8; 3)模糊控制器的输出为:u= k u×fuzzy(k e×e, k d×e’)-k i×∫edt 其中积分项用于消除控制系统的稳态误差。 4)模糊控制规则如表1-1所示: 在MATLAB程序中,Nd用于表示系统的纯延迟(Nd=t d/T),umin用于表示控制的死区电平,umax用于表示饱和电平。当Nd=0时,表示系统不存在纯延迟。 5)根据上述给定内容,编写PID控制器、模糊控制器的MATLAB仿真程序,

电气控制及可编程控制器课程设计报告

电气控制及可编程控制器课程设计报告

扬州大学水利与能源动力工程学院 本科生课程设计 电气控制及可编程控制器课程设计 建筑电气与智能化 建电1102班 111705205 课 程: 专 业: 班 级: 学 号: 姓 名: 指导老师: 完成日期:

葛嘉新 目录 1任务书........................................................................ -1 - 1.1设计课题............................................................. -1 - 1.2设计目的及要求....................................................... -1 - 1.3原始资料............................................................. -1 - 1.4课题要求............................................................. -1 - 1.5日程安排............................................................. -2 - 1.6主要参考书........................................................... -2 -2课题分析与方案选择............................................................ -3 - 2.1设计方案的初步分析................................................... -3 - 2.2选择实现方案......................................................... -3 -3具体设计........................................................................ -4 - 3.1硬件系统设计......................................................... -4 - 3.2软件系统设计......................................................... -5 -4模拟运行结果以及存在的问题.................................................... -7 - 4.1在实验台上模拟运行................................................... -7 - 4.1.1 接线......................................................... -7 - 4.1.2运行结果................................................... -7 - 4.2存在的问题或需要改进的方向........................................... -7 -5总结与体会...................................................................... -8 -6参考文献........................................................................ -9 - 李新兵、蒋步军 2014年6月27日

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档