光源自动跟踪系统自控原理课程设计

自控课程设计

连续定常系统的频率法超前校正

1. 问题描述

当控制系统的开环增益增大到满足其稳态性能所要求的数值时，系统有可能为不稳定，后者即使稳定，其稳态性能却不能满足要求。在这种情况下，需要系统的前向通道中加一个超前校正装置，以实现在开环增益不变的前提下，系统的动态性能能满足设计的要求，超前校正有基于根轨迹法和频率法两种。用频率法对系统进行校正，是利用超前校正网络的相位超前特性来增大系统的相位裕量，从而提高系统的稳定性，致使闭环系统的频带扩展，以达到改善系统暂态响应的目的。但系统频带的加宽也会带来一定的噪声干扰，为了系统具有满意的动态性能，高频段要求幅值迅速衰减，以减少噪声影响。

2. 设计过程和步骤

一、设计题目：

G(s)?100

s(0.1s?1)(0.01s?1)设计超前校正装置，使校正后系统满足：

K??100s?1,?c?50s?1,?%?30%

二、设计过程：

（1）根据稳态误差的要求，确定系统的开环增益K。

- 1 -

自控课程设计

Kv?limsG(s)?limss?0s?0K?100s(0.1s?1)(0.01s?1)

得k?100

（2）由于开环增益k?100,在MATLAB中输入以下命令： z=[ ] ; p=[

2010年湖北赛区点光源跟踪系统设计报告

点光源跟踪系统（B题）

方案设计报告

摘要：本方案使用TI公司生产的MSP430F247为主控芯片，以TPS61062为核心设计了白光LED驱动电路，应用OPA2335作放大器制作了光源检测电路。本系统利用以激光笔为中心水平和垂直方向上对称分布的四个光敏三极管为探测端接收光源信号，再利用自适应环境算法、电机分段调速等多种算法实现激光束对白光光源的实时跟踪。本系统成功完成了基础部分和发挥部分的要求，最终定位误差可控制在1.5cm以内。 关键字: 减速步进电机控制 LED电流控制 自适应算法

一、 系统方案的选择

1. 系统测光部件的选择

方案一：以四个光敏电阻为探测端分别对称分布于激光笔水平和垂直方向上，中心处即激光束发光点。利用光敏电阻在不同光强下电阻值的变化与一个定值电阻串联来输出不同分压值进行判断，当光敏电阻正对光源时电压最大，偏离时电压值线性下降。

方案二：使用四个光敏三极管为测光部件采用方案一的布局方式和工作方式制作探测端，但因三极管有β倍的电流放大作用且光源偏离三极管正对方向时电压值下降的波形斜率更大，所以微小位移的幅值变化更明显。

考虑到二者光敏特性曲线的斜率和幅值变化范围等方面因素，故最终选择方

2010年湖北赛区点光源跟踪系统设计报告

点光源跟踪系统（B题）

方案设计报告

摘要：本方案使用TI公司生产的MSP430F247为主控芯片，以TPS61062为核心设计了白光LED驱动电路，应用OPA2335作放大器制作了光源检测电路。本系统利用以激光笔为中心水平和垂直方向上对称分布的四个光敏三极管为探测端接收光源信号，再利用自适应环境算法、电机分段调速等多种算法实现激光束对白光光源的实时跟踪。本系统成功完成了基础部分和发挥部分的要求，最终定位误差可控制在1.5cm以内。 关键字: 减速步进电机控制 LED电流控制 自适应算法

一、 系统方案的选择

1. 系统测光部件的选择

方案一：以四个光敏电阻为探测端分别对称分布于激光笔水平和垂直方向上，中心处即激光束发光点。利用光敏电阻在不同光强下电阻值的变化与一个定值电阻串联来输出不同分压值进行判断，当光敏电阻正对光源时电压最大，偏离时电压值线性下降。

方案二：使用四个光敏三极管为测光部件采用方案一的布局方式和工作方式制作探测端，但因三极管有β倍的电流放大作用且光源偏离三极管正对方向时电压值下降的波形斜率更大，所以微小位移的幅值变化更明显。

考虑到二者光敏特性曲线的斜率和幅值变化范围等方面因素，故最终选择方

《自动控制理论Ⅱ》

《自动控制理论》课程设计任务书

题 目 学生姓名 学号 频 域 法 校 正 专业班级 一． 设计内容 第8题：已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为G0(s)?Ks(0.2s?1)2， 设 计 内 容 与 要 求 试用Bode图设计方法对系统进行超前串联校正设计，使系统校正后满足： （1） 在单位斜坡信号下的K =10rad/s； （2） 开环系统剪切频率?c≥20rad/s。 二． 设计要求 （1） 编程绘制原系统的Bode图，并计算出原系统的幅值裕量及相角裕量； （2） 选择校正方式，进行校正装置的设计，得出相应的校正装置的参数； （3） 编程绘制校正后系统的Bode图，并计算出校正后系统的幅值裕量及相角裕量； （4） 整理设计结果，提交设计报告。 起止时间 指导教师签名 系（教研室）主任签名 学生签名 2011 年 12月 日 26至 2011 年 12月 31日 年 月 日 年 月 日 年 月 日

目 录

1 课程设计的题目………………………………………………………………1 2 设计思想及内容…………………………………………………………

成绩 南京工程学院

课程设计说明书(论文)

题 目 直流电动机调速系统仿真建模及其拖动自动

控制系统的校正

课 程 名 称 控制理论课程设计 院 系 电力工程学院

专 业 电气工程及其自动化（智能建筑电气） 班 级 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 指 导 教 师

设计起止时间： 2011年 6 月 7 日 至 2011 年 6月 17 日

任务书……………………………………………………………………………………… 2 1 课程设计应达到的目的………………………………………………………… … 3

2 课程设计题目及要求……………………

重庆邮电大学移通学院毕业设计（论文）

编 号：

审定成绩：

重庆邮电大学移通学院 毕业设计（论文）

设计（论文）题目： 光源跟踪随动系统

单 位（系别） ： 自动化系 学 生 姓 名 ： 杨朕

专 业 ： 电气工程及其自动化 班 级 ： 05110801 学 号 ： 0511080132 指 导 教 师 ： 蒋建春 答辩组 负责人 ： 程安宇

填表时间： 20 年 月

重庆邮电大学移通学院教务处制

重庆邮电大学移通学院毕业设计（论文）

摘要

目前太阳能是一种清洁无污染的能源, 发展前景非常广阔, 太阳能发电已成为全球发展速度最快的技术。然而它也存在着间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题, 这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的, 没有充分利用太阳能资源, 发电效率低下。据实验, 在太阳能光发电中, 相同条件下, 采用自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发

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：年级专业及班级：姓 名：学 号：指 导 教 师：评 定 成 绩：教 师 评 语： 三阶系统分析与校正

建电1001

******* *************** ***********

指导老师签名：

年 月 日

扬州大学能源与动力工程学院实习报告

扬州大学自控原理课程设计任务书

1课程设计目的与任务

自动控制原理课程设计是综合性与实践性较强的教学环节。本课程设计的任务是使学生初步掌握控制系统数字仿真的基本方法，同时学会利用MATLAB语言进行控制方针和辅助设计的基本技能。

2课程设计的设计课题

题目：三阶系统的校正与分析

设单位负反馈的开环传递函数为：G（s）=K/S(S+1)(S+5),设计校正装置，使系统在阶跃输入下的超调量小于等于30%，调节时间小于等于5s，而单位斜坡输入时的稳态误差小于等于15%。

要求：

综述

坦克火控系统等控制系统归根结底主要是依赖于位置随动系统的控制问题，其根本任务就是以足够的控制精度通过执行机构实现被控目标即输出位置对给定量即输入位置的及时和准确的跟踪。

目前对新型坦克装备的火控系统的基本要求如下： 快速发现、捕获和识别目标； 反应时间短； 远距离射击首发命中率高； 坦克行进间能射击固定或运动目标；操作简便，可靠性高； 配有自检系统，维修简便； 具有较高的效费比。坦克火控系统即随动系统的设计要依据性能指标的要求，选择合适的元器件和适当的控制方式，以达到性价比的最优选择。

本此设计我将各控制系统抽象为位置随动系统来进行研究。

1控制系统的设计步骤

根据综述所述，坦克火炮控制系统可抽象为位置随动系统，主要解决位置跟随的控制问题，其根本任务就是通过执行机构实现被控量即输出位置对给定量即输入位置的及时和准确的跟踪，并要求具有足够的控制精度。

根据设计任务的要求，本设计采用双闭环系统，实现输出信号对输入信号的跟踪和复现。初步设计的环节如下

角差检测装置可以选择电位器组成的检测器，或者自整角机检测装置。

有两个运算放大器环节：第一个运放为角差检测装置，它可以选择可以选择电位器组成的检测器，或者自整角机检测装置。第二个运算放大器：给定

扬州大学水利与能源动力工程学院

课 程 名 称：题 目 名 称：年级专业及班级：姓 名：学 号：指 导 教 师：评 定 成 绩：教 师 评 语： 2016 课程实习报告

自动控制原理及专业软件课程实习

三阶系统分析与校正 建电1402

王杰 141504230 许慧

指导老师签名：

年 12月 27日

扬州大学能源与动力工程学院实习报告

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、

自 动 控 制 原 理 课 程 设 计

物理科学与工程技术学院

课程设计说明书

课题名称： 自动控制原理 设计题目： 自动控制与检测原理

专业班级： 11级自动化 学生姓名： 袁 学 号 ： 1134307138

1

自 动 控 制 原 理 课 程 设 计

自动控制系统

为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度，压力或飞行航迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于反馈控制原理的反馈控制系统。

自动检测

检测是指为确定产品、零件、组件、部件或原材料是否满足设计规定的质量标准和技术要求目标值而进行的测试、测量等质量检测活动。检测有3个目标: ①实际测定产品(含零、部件)的规定质量