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江蘇科技大學(xué)部門文件設(shè)備發(fā)?2006?08號關(guān)于規(guī)范課程實(shí)驗指導(dǎo)書、學(xué)生實(shí)驗報告的格式與基本內(nèi)容要求的說明為提高實(shí)驗教學(xué)運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)一步加強(qiáng)綜合性、設(shè)計性實(shí)驗內(nèi)涵建設(shè)，加強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)，現(xiàn)對課程實(shí)驗指導(dǎo)書和學(xué)生實(shí)驗報告等實(shí)驗教學(xué)文件提出如下規(guī)范要求，請各學(xué)院結(jié)合自身的實(shí)際情況，認(rèn)真加以整改。1．課程實(shí)驗指導(dǎo)書以課程為單位，使用十六開紙和統(tǒng)一格式封面，并裝訂成冊(封面格式見附件1)。2．課程實(shí)驗指導(dǎo)書第一頁為封面，要求見附件1；第二頁為前言，要求見附件2；第三頁為目錄；第四頁開始為實(shí)驗項目指導(dǎo)書，要求見附件3。3．學(xué)生實(shí)驗報告可以電子和書面兩種形式提交，其中書面報告原則上使用現(xiàn)行“實(shí)驗報告簿”(校園內(nèi)有售)，內(nèi)容要求見附件4，電子報告指導(dǎo)教師參照書面報告要求明確。4．前言、實(shí)驗項目指導(dǎo)書、學(xué)生實(shí)驗報告的格式與基本內(nèi)容要求(附件2、附件3和附件4)僅供參考，指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)各課程1和實(shí)驗項目的具體情況，內(nèi)容和格式上可以加以調(diào)整，突出“個性”。5．原則上“鎮(zhèn)江船舶學(xué)院“時期編印的指導(dǎo)書必須全面修訂，即使內(nèi)容完全不變的課程，形式上也要按本要求重新編印。6、對于“華東船舶工業(yè)學(xué)院”時期編印且形式上符合上述要求的指導(dǎo)書，若其中個別實(shí)驗項目不適應(yīng)內(nèi)涵要求需要修改、目前庫存量較大的，其中修改的項目指導(dǎo)書以活頁形式補(bǔ)充，不要求重新編印。附：1．課程實(shí)驗指導(dǎo)書封面格式2．課程實(shí)驗指導(dǎo)書前言內(nèi)容要求3．具體項目指導(dǎo)書格式與基本內(nèi)容要求4．學(xué)生實(shí)驗報告基本內(nèi)容要求設(shè)備與實(shí)驗管理處二○○六年五月九日2《機(jī)電系統(tǒng)建模與仿真》實(shí)驗指導(dǎo)書王紅茹編寫適用專業(yè)：機(jī)械電子工程________________________2011年11月江蘇科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院3前言《機(jī)電系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗指導(dǎo)書》是為了配合《機(jī)電系統(tǒng)建模與仿真》課程教學(xué)、促進(jìn)理論與實(shí)踐相結(jié)合、提高教學(xué)質(zhì)量而編寫的。本課程實(shí)踐性強(qiáng)，與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，知識的覆蓋面較寬，是機(jī)械、控制與計算機(jī)的結(jié)合及機(jī)電一體化技術(shù)的綜合運(yùn)用?！稒C(jī)電系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗指導(dǎo)書》包含【機(jī)電系統(tǒng)系統(tǒng)仿真】和【復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計與仿真】兩個實(shí)驗。兩者均為綜合性實(shí)驗，其中，前者主要是培養(yǎng)學(xué)生對已知系統(tǒng)的抽象、簡化，并最終實(shí)現(xiàn)模型創(chuàng)建與仿真的能力；后者主要是在學(xué)生掌握機(jī)電系統(tǒng)仿真原理的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)其進(jìn)行機(jī)電系統(tǒng)控制系統(tǒng)設(shè)計的初步能力。實(shí)驗內(nèi)容設(shè)置適合于機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生?！稒C(jī)電系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗指導(dǎo)書》王紅茹同志編寫，實(shí)驗內(nèi)容結(jié)合當(dāng)前機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計的先進(jìn)方法——虛擬樣機(jī)設(shè)計，一方面鞏固了學(xué)生在理論教學(xué)中學(xué)到的知識；另一方面，拓展了學(xué)生的視野，為其今后的實(shí)際工作奠定了較好的基礎(chǔ)。于時間倉促及作者水平有限，不當(dāng)之處懇請批評指正。編者2011年10月4實(shí)驗一：機(jī)電系統(tǒng)仿真實(shí)驗學(xué)時：2實(shí)驗類型：綜合實(shí)驗要求：必修一、實(shí)驗?zāi)康?.學(xué)會運(yùn)用Pro/ENGINEER進(jìn)行機(jī)構(gòu)的建模與運(yùn)動仿真。2.掌握運(yùn)用MATLAB/Simulink進(jìn)行伺服控制系統(tǒng)仿真的方法。二、實(shí)驗內(nèi)容及原理本實(shí)驗可分為以下兩大部分：1.機(jī)構(gòu)3D建模與運(yùn)動仿真基于Pro/ENGINEER的機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真，可以分為以下幾個步驟：①創(chuàng)建零3D模型；②設(shè)計運(yùn)動模型，包括設(shè)置材料特性、創(chuàng)建零件之間的連接方式、加載、創(chuàng)建運(yùn)動驅(qū)動，以及定義測量；③分析模型，包括創(chuàng)建初始狀態(tài)、運(yùn)動裝配分析、運(yùn)行運(yùn)動分析，以及運(yùn)行結(jié)果查看。本實(shí)驗主要針對常用的四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基于Pro/ENGINEER的3D建模與運(yùn)動仿真。2.運(yùn)用MATLAB對給定伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真主要針對工程領(lǐng)域常用的自動控制系統(tǒng)——單閉環(huán)控制系統(tǒng)和雙閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真實(shí)驗，并對其原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。單閉環(huán)控制系統(tǒng)單閉環(huán)控制系統(tǒng)是指控制器與被控對象之間既有順向作用又有一個反饋?zhàn)饔玫目刂葡到y(tǒng)，是控制系統(tǒng)最重要最基本的結(jié)構(gòu)組成。工程中，通常通過負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)，如水塔的水位控制系統(tǒng)、電冰箱的恒溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及測速反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)等。單閉環(huán)控制的組成如圖所示，其中，控制器也稱為調(diào)節(jié)器，其功能是向被控對象發(fā)出控制信息，以末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)按預(yù)期方案運(yùn)行；檢測元件用于將輸出引入到輸入端，實(shí)現(xiàn)對輸出的再控制，目的是提高控制精度。5

給定信號-控制器被控對象末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測元件圖單閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成本實(shí)驗以晶閘管——直流電動機(jī)單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)介紹運(yùn)用MATLAB/Simulink進(jìn)行伺服控制系統(tǒng)建模與仿真的一般方法。工程上，通常將晶閘管及其觸發(fā)裝置近似為一個一階慣性環(huán)節(jié)，用測速發(fā)電機(jī)最為檢測元件，并將其近似為一個比例環(huán)節(jié)。V-M系統(tǒng)的控制原理如圖所示。Kt測速發(fā)電機(jī)1給定信號-+擾動信號2+RTms傳動裝置1Ce電勢系數(shù)P?IsKsTss?1可控硅整流器+1/RaTas?1電機(jī)電樞1電機(jī)轉(zhuǎn)速-控制器-圖轉(zhuǎn)速單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖中，直流電動機(jī)的參數(shù)為：Pnom?10kW，nnom?1000r/min，Unom?220V，Inom?55A，電樞電阻Ra??，V-M系統(tǒng)主電路總電阻R?1?，額定磁通下的，電樞回路電磁時間常數(shù)Ta?，機(jī)電動機(jī)電動勢轉(zhuǎn)速比Ce?Unom?InomRannom電時間常數(shù)Tm?；可控硅整流器的參數(shù)為：放大系數(shù)Ks?44，三相橋平均失控時間Ts?；測速反饋系數(shù)Kt?V?min/r；P和I分別為控制器的比列系數(shù)和積分時間常數(shù)。通過選取不同的P和I的值來研究V-M系統(tǒng)的在無擾動和存在擾動時的響應(yīng)。雙閉環(huán)控制系統(tǒng)6采用PI控制器的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)能在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，但不能滿足調(diào)速系統(tǒng)對動態(tài)性能要求較高時的場合，且對擾動的抑制能力也較差。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是在單閉環(huán)調(diào)速的基礎(chǔ)上，將轉(zhuǎn)速和電流分開控制，分別設(shè)計轉(zhuǎn)速、電流兩個控制器，且轉(zhuǎn)速控制器的輸出作為電流控制器的給定輸入，從而形成轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制。這種雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是直流調(diào)速的一種典型形式。以雙閉環(huán)V-M調(diào)速系統(tǒng)為例，介紹運(yùn)用MATLAB/Simulink進(jìn)行雙閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)分析的方法。雙閉環(huán)V-M調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示。圖中，直流電機(jī)參數(shù)：Pnom?10kW，Unom?220V，Inom?，nnom?1500r/min，電樞電阻Ra??，系統(tǒng)主電路總電阻R??，電樞回路電磁時間常數(shù)Ta?，機(jī)電時間常數(shù)Tm?；三相橋平均失控時間Ts?，觸發(fā)器放大系數(shù)Ks?30；電流反饋系數(shù)Ki?/A，電流環(huán)濾波時間常數(shù)Toi?；轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)Kt??min/r，轉(zhuǎn)速環(huán)濾波時間常數(shù)Ton?。電流環(huán)濾波1電流反饋系數(shù)Ki擾動信號3+Tois?11給定信號1Tons?1轉(zhuǎn)速環(huán)濾波平衡-+Pn?-Ins1Tois?1電流環(huán)濾波平衡+Pi?Iis+-RTms傳動裝置1Ce電勢系數(shù)KsTss?1可控硅整流器+1/RaTas?1電機(jī)電樞4電機(jī)轉(zhuǎn)速電流調(diào)節(jié)器2-轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器-1Tons?1轉(zhuǎn)速環(huán)濾波Kt轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)圖雙閉環(huán)V-M調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖①電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)選型原則。電流環(huán)的重要作用是保持電樞電流在動態(tài)過程中不超過允許值，且突加控制作用時超調(diào)量越小越好。電流環(huán)的控制對象是雙慣性型的，兩個慣性時間常數(shù)之比為TaTs?Toi????10。于典型Ⅰ型系統(tǒng)的超調(diào)量小，因此將電流環(huán)按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計。7轉(zhuǎn)速環(huán)按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計，目的是實(shí)現(xiàn)無靜差控制，且提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。②為保證電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器工作在線性區(qū)，且保護(hù)調(diào)速系統(tǒng)的各元器件不致?lián)p壞，應(yīng)在電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出端分別設(shè)置一個限幅裝置，本實(shí)驗采用飽和非線性特性來實(shí)現(xiàn)。通過對設(shè)置不同的比列、積分系數(shù)可實(shí)現(xiàn)電流環(huán)及整個系統(tǒng)的動態(tài)仿真。三、實(shí)驗教學(xué)方法與手段本實(shí)驗教學(xué)采用指導(dǎo)老師“講解+演示”的方式進(jìn)行教學(xué)。四、實(shí)驗組織運(yùn)行要求根據(jù)本實(shí)驗的特點(diǎn)、要求和具體條件，采用“以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開放模式組織教學(xué)”。五、實(shí)驗條件計算機(jī)、信號發(fā)生裝置、信號顯示裝置及搭建控制系統(tǒng)所需的元器件；實(shí)驗用專業(yè)軟件、教材和實(shí)驗指導(dǎo)書。六、實(shí)驗步驟1.機(jī)構(gòu)3D建模與運(yùn)動仿真平面四連桿機(jī)構(gòu)是一種典型的閉環(huán)機(jī)構(gòu)，并廣泛的應(yīng)用于各類機(jī)械中，如振動篩、破碎機(jī)等。通過以下幾個步驟實(shí)現(xiàn)平面四連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真：①在Pro/ENGINEER環(huán)境下，通過拉伸、鏡像、孔等操作實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)桿link_4、驅(qū)動桿link_driver、連桿link_2和連桿支架link_3的3D建模圖基礎(chǔ)桿3D模型圖驅(qū)動桿3D模型8圖連桿3D模型圖連桿支架3D模型②裝配?；A(chǔ)桿link_4以默認(rèn)位置裝入；驅(qū)動桿link_driver通過銷釘連接方式轉(zhuǎn)入；連桿link_2通過銷釘連接方式裝入；連桿支架link_3通過兩個銷釘連接方式裝入如圖所示。9圖平面四連桿機(jī)構(gòu)3D模型③進(jìn)入機(jī)構(gòu)仿真環(huán)境，運(yùn)行“重新連接”，檢驗機(jī)構(gòu)裝配的正確性。④創(chuàng)建驅(qū)動器，如圖和所示。⑤運(yùn)動分析，如圖所示。圖運(yùn)動軸選取圖運(yùn)動軌跡設(shè)置圖運(yùn)動分析定義10

⑥錄制仿真動畫，分析結(jié)果是否合理。2.運(yùn)用MATLAB對給定伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真單閉環(huán)控制系統(tǒng)在MATLAB/Simulink環(huán)境下，找到圖中對應(yīng)的模塊，并按給定的參數(shù)建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，其中PID控制器的參數(shù)設(shè)置為P?和I?11。圖轉(zhuǎn)速單閉環(huán)V-M系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖分別在以下三種情況下，進(jìn)行仿真，并保存轉(zhuǎn)速曲線圖：①在不計干擾的情況下，將給定信號設(shè)置為單位階躍信號；②給定信號設(shè)置為0，單位階躍信號作為干擾信號；③給定信號為單位階躍信號，并在秒時加入一個幅值為3的階躍信號作為干擾信號。雙閉環(huán)控制系統(tǒng)對雙閉環(huán)控制系統(tǒng)而言，將其分為電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)分別進(jìn)行MATLAB計算與仿真。電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖所示，圖中電流調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)置為P?和I?25。分別以下兩種情況下，進(jìn)行仿真實(shí)驗，并分析電流環(huán)的性能、保存仿真結(jié)果：①忽略干擾，給定信號用單位階躍信號代替；②分別加入兩個干擾信號，繪制擾動曲線。轉(zhuǎn)速環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)如，圖中，擾動信號3代表負(fù)載變化引起的擾動；擾動信號2代表電網(wǎng)電壓波動、晶閘管整流與移相觸發(fā)器參數(shù)變化引起的擾動。針對圖，通過兩個實(shí)驗分析系統(tǒng)的動態(tài)性能：①忽略擾動影響，在單位階躍信號作用下，繪制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速變化曲線；②轉(zhuǎn)速環(huán)抗擾動過程的仿真，在2、3出分別加入擾動信號，繪制擾動響應(yīng)曲11線。圖電流環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖。input1電流環(huán)濾波s+1平衡電流電調(diào)PID流環(huán)節(jié)1器濾s+1干波擾21限幅電流反饋晶系干30擾3閘數(shù)2管s+1電動機(jī)/電樞s+1I112電流環(huán)濾波+1轉(zhuǎn)速環(huán)平衡濾波1In1轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器++1電流環(huán)平衡濾波21PID電流調(diào)節(jié)器+1晶閘管+1s電動機(jī)電樞傳動+1轉(zhuǎn)速環(huán)濾波轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)V-M直流調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖雙閉環(huán)圖13七、思考題1、運(yùn)用Pro/ENGINEER進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真的一般步驟是什么？2、創(chuàng)建系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖的一般步驟是什么？八、實(shí)驗報告實(shí)驗報告基本內(nèi)容詳見附件。九、其它說明認(rèn)真閱讀相關(guān)實(shí)驗設(shè)備注意事項，正確使用各實(shí)驗設(shè)備。14附件:學(xué)生實(shí)驗報告基本內(nèi)容要求機(jī)電系統(tǒng)仿真實(shí)驗報告班級&學(xué)號：姓名：一．實(shí)驗預(yù)習(xí)1.實(shí)驗?zāi)康?.實(shí)驗原理二．實(shí)驗記錄1.機(jī)構(gòu)3D建模與仿真保存四連桿機(jī)構(gòu)的3D模型，觀察機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)的運(yùn)動情況并繪制運(yùn)動曲線。2.運(yùn)用MATLAB對給定伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真單閉環(huán)控制系統(tǒng)分別保存并打印以下三種情況的轉(zhuǎn)速曲線圖：①在不計干擾的情況下，將給定信號設(shè)置為單位階躍信號；②給定信號設(shè)置為0，單位階躍信號作為干擾信號；15

③給定信號為單位階躍信號，并在秒時加入一個幅值為3的階躍信號作為干擾信號。雙閉環(huán)控制系統(tǒng)保存并打印如下曲線：①忽略干擾時，電流環(huán)的單位階躍響應(yīng)曲線。②分別加入兩個干擾信號時的擾動曲線。③忽略擾動影響時，轉(zhuǎn)速環(huán)的單位階躍響應(yīng)曲線。④轉(zhuǎn)速環(huán)抗擾動仿真曲線，即在2、3出分別加入擾動信號，繪制擾動響應(yīng)曲線。16三．思考題解答17實(shí)驗二：復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計與仿真實(shí)驗學(xué)時：2實(shí)驗類型：綜合實(shí)驗要求：必修一、實(shí)驗?zāi)康?.掌握機(jī)電系統(tǒng)的基本構(gòu)成；2.學(xué)會運(yùn)用MATLAB/Simulink進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真的方法。二、實(shí)驗內(nèi)容及原理通過對某小功率角度跟蹤系統(tǒng)和某鎖相環(huán)位置伺服系統(tǒng)控制器的設(shè)計，來介紹機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計與仿真的方法。1.某小功率角度跟蹤系統(tǒng)控制器的設(shè)計某小功率角度跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中整定系統(tǒng)可調(diào)放大系數(shù)K1?1，K2?800，濾波器時間常數(shù)TL?，伺服電動機(jī)拖動系統(tǒng)機(jī)電時間常數(shù)TM?。圖小功率角度跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖?in?K1TLs?1K2s(TMs?1)?out對該位置隨動系統(tǒng)進(jìn)行仿真，并設(shè)計合理的PD控制器和反饋控制器對其進(jìn)行全面仿真計算。2.某鎖相環(huán)位置伺服系統(tǒng)控制器的設(shè)計某鎖相位置伺服系統(tǒng)采用電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)調(diào)速部分采用的大功率晶閘管供電的脈寬調(diào)制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。圖中參數(shù)：Kj?，Tj?，Ke?，Ta?，Ki?，Kt?，Kf?，Tm?，T1?，K1?，K2?，K3?，R?2?。設(shè)計合理的位置調(diào)節(jié)器、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全面仿真。18為滿足隨動系統(tǒng)跟蹤性能的要求，電流調(diào)節(jié)器可以設(shè)計成P控制器或PI控制器；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計成PI控制器；位置環(huán)設(shè)計成PID控制器。圖位置伺服三閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖19三、實(shí)驗教學(xué)方法與手段本實(shí)驗教學(xué)采用指導(dǎo)老師“講解+演示”的方式進(jìn)行教學(xué)。四、實(shí)驗組織運(yùn)行要求根據(jù)本實(shí)驗的特點(diǎn)、要求和具體條件，采用“以學(xué)生自主訓(xùn)練為主的開放模式組織教學(xué)”。五、實(shí)驗條件計算機(jī)、信號發(fā)生裝置、信號顯示裝置及搭建控制系統(tǒng)所需的元器件；實(shí)驗用專業(yè)軟件、教材和實(shí)驗指導(dǎo)書。六、實(shí)驗步驟1.某小功率角度跟蹤系統(tǒng)控制器的設(shè)計無校正時，系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)在MATLAB/Simulink環(huán)境下，建立系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖，如圖所示。圖小功率跟蹤系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖+1TransferFcn8002+TransferFcn1Scope根據(jù)上圖，運(yùn)行仿真，記錄仿真結(jié)果，并分析系統(tǒng)的動態(tài)性能。設(shè)計PD控制器，進(jìn)行串聯(lián)校正將設(shè)計PD控制器為：GPD(s)???1則進(jìn)行PD串聯(lián)校正的系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖，如圖所示。++1PD+1FilterTransferFcn8002+ServomotorTransferFcnScope圖帶PD串聯(lián)校正的小功率跟蹤系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖根據(jù)圖，運(yùn)行仿真，記錄仿真結(jié)果，分析加入PD串聯(lián)校正后系統(tǒng)動態(tài)性能的變化情20

況。設(shè)計控制器，進(jìn)行反饋校正將反饋控制器設(shè)計為：H(s)??1對原系統(tǒng)在PI串聯(lián)校正的基礎(chǔ)上，調(diào)整K2使K2?120，則反饋校正閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)如圖所示。+1FilterTransfer++1PIAdjuster1202+ServomotorTransferFcndu/+1ScopeDerivativeFeedbackAdjuster圖帶反饋校正的小功率跟蹤系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖對圖進(jìn)行仿真，記錄仿真結(jié)果，并比較其與PD串聯(lián)校正的優(yōu)缺點(diǎn)。2.某鎖相環(huán)位置伺服系統(tǒng)控制器的設(shè)計該位置伺服系統(tǒng)屬于一個包含電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三閉環(huán)控制系統(tǒng)，因此為確保控制器設(shè)計的可靠性，應(yīng)自內(nèi)而外進(jìn)行控制器設(shè)計，即先設(shè)計電流環(huán)控制器ACR，接著設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)控制器ASR，最后設(shè)計位置環(huán)控制器AWR。電流環(huán)控制器ACR設(shè)計電流環(huán)的控制對象是雙慣性型的，為確保電流環(huán)具有較小的超調(diào)量，將電流環(huán)按I型系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)自動控制理論，電流環(huán)控制器應(yīng)是一個比例積分調(diào)節(jié)器，將其設(shè)計為：GACR?s?此時，電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)如圖所示。Steps++1Thyristor+1Armaturecurrentfeedbackcoefficient21圖電流環(huán)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行仿真實(shí)驗，并記錄仿真結(jié)果。轉(zhuǎn)速環(huán)控制器ASR設(shè)計轉(zhuǎn)速環(huán)按典型II型系統(tǒng)設(shè)計，原因是典型II系統(tǒng)具有II型無差度，且具有較好的抗干擾性能。轉(zhuǎn)速環(huán)控制器ASR也是一個比例積分調(diào)節(jié)器，將其設(shè)計為：GASR?s?此時，轉(zhuǎn)速環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)如圖所示。進(jìn)行仿真實(shí)驗，并記錄仿真結(jié)果。圖