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自动控制系统课程设计任务书

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《专业课程综合训练》要求课程的性质和目的专业课程综合训练是机械制造及其自动化专业的一门必修主要实践课，是本专业学生对所学主要专业课的综合应用，可以使其基本掌握一般机电控制系统的设计方法及步骤。

综合运用所学的基础知识和技能，进一步提高学生的设计能力，培养学生创新意识和创新能力，提高控制系统分析设计的总体意识和工程实践能力。

二、课程的教学内容要求：设计内容要求：自愿结合成立设计小组，完成一个机械产品控制系统设计的整个过程。

设计之前必须经过广泛调研，必须体现一定创新性。

初步确定控制系统类型，进行运动分析和确定控制系统的输入输出条件及安全保护措施。

确定控制系统方案，拟订电气控制图根据主电路、控制电路、辅助电路图分析计算电气参数并选择适合的电气元件。

系统性能验算。

三．学时分配结束后以电子文档和纸质文档的形式提交的成果：1．4000字左右的课程设计论文2、电气元件列表；3．绘制的工作状态图、控制原理图（若为PLC控制，绘PLC的接线图与梯形图及程序。

）4．有机械设计的完成设计分析计算及CAD制图题目一 液压动力头控制系统设计（一）设计二次工作进给的液压动力滑台的PLC 控制系统。

要求能手动控制与自动控制。

手动控制能实现点动、工进、快进、快退及无条件返回，而自动控制能实现单步、单周期和连续操作。

电机工作参数为：电机 计算功率 供电电压 工作电流 同步转速 动力头电机M1： 10.5kW 380V 18.6A 1500r/min 液压泵电机M2： 1.1kW 380V 2.5A 1500r/min 冷却泵电机M3： 0.142kW 380V 0.4A 3000r/min 工作状态如下图所示:题目二 液压动力头控制系统设计（二）设计二次工作进给的液压动力滑台的PLC 控制系统。

要求能实现点动、自动控制及无条件返回。

电机工作参数为：电机 计算功率 供电电压 工作电流 同步转速 动力头电机M1： 6.1kW 380V 11.6A 1500r/min 液压泵电机M2： 0.8kW 380V 1.8A 1500r/min 冷却泵电机M3： 0.14kW 380V 0.41A 3000r/min 工作状态如下图所示:题目三液压动力头控制系统设计（三）设计二次工作进给的液压动力滑台的继电器控制系统。

要求能实现点动、自动控制及无条件返回，。

已选电机为：动力头电机M1：11kW 380V 19.9A 1450r/min液压泵电机M2： 1.1kW 380V 2.67A 1450r/min冷却泵电机M3：0.15kW 380V 0.43A 2790r/min工作状态如下图所示:题目四 液压动力头控制系统设计（四）设计二次工作进给的液压动力滑台的PLC 控制系统。

要求能手动控制与自动控制。

手动控制能实现点动、工进、快进、快退，而自动控制能实现单步、单周期和连续操作。

已选电机为：动力头电机M1： 11kW 380V 19.9A 1450r/min 液压泵电机M2： 1.1kW 380V 2.67A 1450r/min 冷却泵电机M3： 0.15kW 380V 0.43A 2790r/min 工作状态如下图所示:题目五设计液压动力头控制系统（五）设计一次工作进给的液压动力滑台的继电器控制系统。

要求能实现点动与自动控制。

已选电机为：动力头电机M1：11kW 380V 19.9A 1450r/min液压泵电机M2： 1.1kW 380V 2.67A 1450r/min冷却泵电机M3：0.15kW 380V 0.43A 2790r/min工作状态如下图所示:题目六设计液压动力头控制系统（六）设计一次工作进给的液压动力滑台的继电器控制系统。

要求能实现点动与自动控制。

已选电机为：动力头电机M1： 11kW 380V 19.9A 1450r/min 液压泵电机M2： 1.1kW 380V 2.67A 1450r/min 冷却泵电机M3： 0.15kW 380V 0.43A 2790r/min 工作状态如下图所示:题目七 设计液压动力头控制系统（七）设计一次工作进给的液压动力滑台的PLC 控制系统。

要求能实现手动控制与自动控制。

手动控制能实现点动、工进、快进、快退，而自动控制能实现单步、单周期和连续操作。

已选电机为：动力头电机M1： 11kW 380V 19.9A 1450r/min 液压泵电机M2： 1.1kW 380V 2.67A 1450r/min 冷却泵电机M3： 0.15kW 380V 0.43A 2790r/min 工作状态如下图所示:题目八 液压动力头控制系统设计（八）设计一次工作进给的液压动力滑台的PLC 控制系统。

要求能实现手动控制与自动控制。

手动控制能实现点动、工进、快进、快退，而自动控制能实现单步、单周期和连续操作。

已选电机为：动力头电机M1：11kW 380V 19.9A 1450r/min液压泵电机M2： 1.1kW 380V 2.67A 1450r/min冷却泵电机M3：0.15kW 380V 0.43A 2790r/min工作状态如下图所示:题目九设计交通指挥信号灯控制系统试设计一个十字路口交通指挥信号灯控制系统，灯的供电电压为220V。

题目十设计一个汽车库自动控制系统试设计一个汽车库自动控制系统。

具体控制要求是：当汽车到达车库门前，超声波声波开关接收到来车的信号，开门上升，当升到项点碰到上限开关，门停止上升，当汽车驶入车库后，光电开关发出信号，门电机反转，门下降，当下降碰到下限开关后门电机停止。

已选门电机为：0.75kW 220V 640r/min题目十一工件转位机械手的控制系统设计1试设计一个工件转位机械手控制系统。

其上升、下降和左右移动由双线圈的两位式电磁阀驱动所完成，一旦电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，直到相对的线圈通电为止。

另外夹紧、放松的动作由只有一个线圈的两位式电磁阀驱动的气缸完成，线圈通电，夹住工件，线圈失电，放松工件。

题目十二PLC密码安全锁的控制系统设计1 试设计一个8键PLC密码安全锁的控制系统。

具体控制要求是：1、按下启动按键，既可进行开锁操作；2、开锁条件---分别对3个按键按设定的次数，即可开锁3、报警信号---按压2个按键中的一个即可通过报警器发出警报信号；4、安下复位按键，即可关锁，并可进行重新开锁；5、安下停止按键，也可关锁，但要再按启动按键后才能进行开锁操作；题目十三PLC密码安全锁的控制系统设计2 试设计一个10键PLC密码安全锁的控制系统。

具体控制要求是：1、按下启动按键，既可进行开锁操作；2、开锁条件---分别对4个按键按设定的次数，即可开锁3、报警信号---按压3个按键中的一个即可通过报警器发出警报信号；4、安下复位按键，即可关锁，并可进行重新开锁；5、安下停止按键，也可关锁，但要再按启动按键后才能进行开锁操作；题目十四PLC密码安全锁的控制系统设计3 试设计一个12键PLC密码安全锁的控制系统。

具体控制要求是：1、按下启动按键，既可进行开锁操作；2、开锁条件---分别对9个按键按设定的顺序按键，即可开锁3、报警信号---二次按开锁未能成功即可通过报警器发出警报信号；4、安下复位按键，即可关锁，并可进行重新开锁；5、安下停止按键，也可关锁，但要再按启动按键后才能进行开锁操作；题目十五PLC密码安全锁的控制系统设计4试设计一个8键PLC密码安全锁的控制系统。

具体控制要求是：1、按下启动按键，既可进行开锁操作；2、开锁条件---分别对3个按键按设定的次数，即可开锁3、报警信号---按压2个按键中的一个即可通过报警器发出警报信号；4、安下复位按键，即可关锁，并可进行重新开锁；5、安下停止按键，也可关锁，但要再按启动按键后才能进行开锁操作；题目十六PLC学校闹铃控制系统设计试设计一个用PLC控制学校作息指示的控制系统。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计题目十七PLC工作作息控制系统设计试设计一个用单片机控制学校作息指示的控制系统。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计题目十八单片机密码安全锁设计1 试设计一个用单片机控制的微电脑LED密码安全锁。

具体控制要求是：完成控制的软、硬件设计题目十九单片机门禁控制系统设计试设计一个用单片机控制的楼宇门禁控制系统。

具体控制要求是：完成控制的软、硬件设计题目二十单片机保险柜控制系统设计试设计一个用单片机控制的保险柜控制系统。

具体控制要求是：完成控制的软、硬件设计题目二十一单片机学校闹铃控制系统设计试设计一个用单片机控制学校作息指示的控制系统。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计题目二十二单片机工作作息控制系统设计试设计一个用单片机控制学校作息指示的控制系统。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计题目二十三单片机闹铃控制系统设计试设计一个用单片机控制的时钟闹铃。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计题目二十三单片机音乐倒数定时器设计试设计一个用单片机控制的音乐倒数定时器。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计题目二十四四层电梯PLC控制设计试设计一个用PLC控制的四层电梯。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计，要求带监控功能题目二十五四层电梯PLC控制设计试设计一个用PLC控制的四层电梯。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计，要求带监控功能题目二十六三层电梯PLC控制设计试设计一个用PLC控制的三层电梯。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计，要求带监控功能题目二十七恒温水箱的PLC控制设计某恒温水箱控制装置的结构示意图，试设计一个用PLC控制其工作过程的控制系统。

具体设计要求是：完成系统的软、硬件设计。

题目二十八气动工件转位机械手的控制系统设计试设计一个工件转位机械手控制系统。

其上升、下降和左右旋转由双线圈的两位式电磁阀驱动所完成，一旦电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，直到相对的线圈通电为止。

另外夹紧、放松的动作由只有一个线圈的两位式电磁阀驱动的气缸完成，线圈通电，夹住工件，线圈失电，放松工件。

题目二十九试设计一12位彩灯的追灯彩灯系统试设计一个用PLC控制的12位彩灯的追灯彩灯系统。

具体控制要求是：彩灯组合可以自由设置，完成系统的软、硬件设计。

题目三十设计用PLC控制三相步进电机的控制系统试设计一个用PLC控制的三相步进电机等自选。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计。

题目三十设计用PLC控制四相步进电机的控制系统试设计一个用PLC控制的四相步进电机等自选。

具体控制要求是：完成系统的软、硬件设计。

题目三十一设计一台全自动洗衣机的控制系统设计一台全自动洗衣机的控制系统。

电机功率1KW。

具体要求是：完成控制系统的软、硬件设计。

题目三十二用PLC设计一个三段金属板传送带的控制系统图示一由三段传送带组成的金属板传送带，三电机功率均为3KW。

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PLC课程设计任务书

PLC课程设计任务书

排水系统的PLC控制一、控制要求1、排水泵应具有手动和自动控制功能，高水位时起泵，低水位时自动停泵；2、两台排水泵可自动切换，溢流水位时双泵同时运行；3、手动控制时（转换开关SA置1），按钮SB1、SB2控制排水泵1起、停；按钮SB3、SB4控制排水泵2起、停；4、自动控制时（转换开关SA置0），两台排水泵轮换控制。

集水池水位第一次达到高水位（SL1动作），排水泵1低速起动运行，30s后若水位仍为高水位，排水泵1高速运行，集水池水位达到低水位（SL2动作）时停止；集水池水位第二次达到高水位，排水泵2低速起动运行，30s后若水位仍为高水位，排水泵2高速运行，集水池水位达到低水位时停止；5、当排水量非常大（下雨时），一台排水泵不能及时排水，致使水位达到溢流水位（SL3动作），两台排水泵同时高速运行，进行排水，直至集水池水位达到低水位时停止；6、当排水泵过载时，相应电动机停止运行；7、系统手/自动运行、停止、故障、溢流水位、过载均有指示灯显示。

二、任务要求1、根据控制要求搜集资料，制定I/O表，设计系统硬件接线图，设计完成后交指导老师，通过后，领取实训器材；2、按照硬件接线图，进行实物连线；3、接线成功后，向指导老师申请硬件连线测试；4、在电脑上编制PLC控制程序，并下载，调试；5、调试成功后，向指导老师申请测试；6、测试完成后，拆线、归还设备，撰写实训报告。

转换开关I0.0 SA 非自复位排水泵1起I0.1 SB1排水泵1停I0.2 SB2排水泵2起I0.3 SB3排水泵2停I0.4 SB4高水位I0.5 SL1低水位I0.6 SL2溢流水位I0.7 SL3过载保护I1.0 SB5系统运行指示灯Q0.0 HL0 排水泵1 Q0.1 KM1排水泵2 Q0.2 KM2排水泵1高速Q0.3 KM11排水泵2高速Q0.4 KM22手动挡指示灯Q0.5 HL1自动挡指示灯Q0.6 HL2停止指示灯Q0.7 HL3过载指示灯Q1.0 HL4故障指示灯Q1.1 HL5溢流水位指示灯Q1.2 HL6。

自动控制系统课程设计.ppt

自动控制系统课程设计.ppt


保护电路
三相交流电源
三相全控桥
直流电动机
双闭环调速
触发电路
图2-3 系统设计框图
变流器主电路和保护环节设计
• 整流变压器
• 在一般情况下，晶闸管装置所要求的交流供电电 压与电网电压往往不一致；此外，为了尽量减小 电网与晶闸管装置的相互干扰，要求它们相互隔 离，故通常要配用整流变压器，这里选项用的变 压器的一次侧绕组采用△联接，二次侧绕组采用Y 联接。
课程设计的主要任务
• (一) 系统各环节的选型：
1、主回路方案确定； 2、控制回路选择；
• (二) 主要电气设备的计算和选择：
1、整流变压器计算； 2、晶闸管整流元件； 3、系统各主要环节的设计； 4、平波电抗器选择计算；
• (三) 系统参数计算：
1、电流调节器ACR中 、 计算； 2、转速调节器ASR中 、 计算；
本设计采用如下图阻容吸收回路来抑制过电压
图3-3 元件换相保护原理图
• 其中
C (2 ~ 4)IT 103
• 电阻功率选择 PR 1.75 fCUTm 2 10 6 (W )
• 过电流保护
• 将快速熔断器安装在交流侧或直流侧，在直流侧与元件直 接串联。
• 选择时应注意以下问题： • ① 快熔的额定电压应大于线路正常工作电压的有效值。 • ② 熔断器的额定电流应大于溶体的额定电流。 • ③ 溶体的额定电流 计算公式 三相交流电路的一次侧过电流保护 • 在本设计中，选用快速熔断器与电流互感器配合进行三
• β=0.77V/A，α=0.007Vmin/r
直流拖动系统系统总体设计
• 主要任务
1、系统总体方案的选择； 2、系统方案的实体设计； 3、系统各主要保护环节的设计； 4、系统的动态工程设计；
自动控制原理课程设计任务书(2016)

自动控制原理课程设计任务书(2016)

《自动控制原理》课程设计任务书航空航天学院2016.11目录一、设计目的和要求 (1)1 设计目的 (1)2 设计要求 (1)二、题目 (2)题目1直线一级倒立摆频率响应控制实验 (2)题目2 直线一级倒立摆PID 控制实验 (7)题目3 控制系统校正实验1 (9)题目4 控制系统校正实验2 (10)题目5 控制系统校正实验3 (11)题目6 控制系统校正实验4 (12)三、实践报告书写内容要求 (13)四、考核方式 (14)一、设计目的和要求1 设计目的1）培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。

2）培养学生运用所学知识，利用MATLAB这软件解决控制理论中的复杂和工程实际问题。

3）提高学生课程设计报告撰写水平。

4）培养学生文献检索的能力。

2 设计要求1）熟悉MATLAB语言及Simulink仿真软件。

2）掌握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、零极点对系统性能的影响、高阶系统的近似研究，控制系统的稳定性分析，控制系统的稳态误差的求取。

3）掌握控制系统的根轨迹分析，主要包括多回路系统的根轨迹、零度根轨迹、纯迟延系统根轨迹和控制系统的根轨迹分析。

4）掌握控制系统的频域分析，主要包括系统Bode图、Nyquist图、稳定性判据和系统的频域响应。

5）掌握控制系统的校正，主要包括根轨迹法超前校正、频域法超前校正、频域法滞后校正以及校正前后的性能分析。

二、题目题目1直线一级倒立摆频率响应控制实验1、初始条件（1）固高GLIP2002直线二级倒立摆（2）计算机（Matlab Simulink）1.1 倒立摆系统简介倒立摆是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合，其被控系统本身又是一个绝对不稳定、高阶次、多变量、强耦合的非线性系统，可以作为一个典型的控制对象对其进行研究。

最初研究开始于二十世纪50 年代，麻省理工学院（MIT）的控制论专家根据火箭发射助推器原理设计出一级倒立摆实验设备。

【设计】自动控制系统课程设计转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真

【设计】自动控制系统课程设计转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真

【关键字】设计东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计设计题目：转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真学生：张海松专业：自动化班级学号：指导教师：王立夫设计时间：2012年6月27日东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计任务书专业：自动化班级：509 学生姓名：设计题目：转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真一、设计实验条件实验设备：PC机二、设计任务直流电机额定电压，额定电枢电流，额定转速，电枢回路总电阻，电感，励磁电阻，励磁电感，互感，，允许过载倍数。

晶闸管装置放大系数：，时间常数：，设计要求：对转速环进行设计，并用Matlab仿真分析其设计结果。

目录绪论--------------------------------------------------------------------------------11.转速单闭环调速系统设计意义-----------------------------12.原系统的动态结构图及稳定性的分析-----------------------22.1 转速负反应单闭环控制系统组成-----------------------22.2 转速负反应单闭环控制系统的工作原理-----------------33.调节器的选择及设计-------------------------------------33.1调节器的选择- --------------------------------------33.2 PI调节器的设计--- ---------------------------------44.Mat lab仿真及结果分析----------------------------------74.1 simulink实现上述直流电机模型-----------------------74.2 参数设置并进行仿真---------------------------------74.3结果分析--------------------------------- ---------155.课设中遇到的问题--------------------------------------166.结束语- ---------------------------------------------17参考文献- ---------------------------------------------17转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真绪论直流电动机由于调速性能好，启动、制动和过载转矩大，便于控制等特点，是许多高性能要求的生产机械的理想电动机。