基于ADRC和反步法的PMSM位置控制系统_侯利民

自动控制系统位置随动系统课程设计

摘要 随动系统是指系统的输出以一定的精度和速度跟踪输入的自动控制系统，并且输入量是随机的，不可预知的，主要解决有一定精度的位置跟随问题，如数控机床的刀具给进和工作台的定位控制，工业机器人的工作动作，导弹制导、火炮瞄准等。在现代计算机集成制造系统（CIMC）、柔性制造系统（FMS）等领域，位置随动系统得到越来越广泛的应用。 位置随动系统要求输出量准确跟随给定量的变化，输出响应的快速性、灵活性和准确性为位置随动系统的主要特征。 本次课程设计研究的是位置随动系统的超前校正，并对其进行分析。 关键词：随动系统超前校正相角裕度

目录 1 位置随动系统原理 (1) 1.1 位置随动系统原理图 (1) 1.2 各部分传递函数 (1) 1.3 位置随动系统结构框图 (4) 1.4 位置随动系统的信号流图 (4) 1.5 相关函数的计算 (4) 1.6 对系统进行MATLAB仿真 (5) 2 系统超前校正 (6) 2.1 校正网络设计 (6) 2.2 对校正后的系统进行Matlab仿真 (8) 3 对校正前后装置进行比较 (9) 3.1 频域分析 (9) 3.2 时域分析 (9) 4 总结及体会 (10) 参考文献 (12)

位置随动系统的超前校正 1 位置随动系统原理 1.1 位置随动系统原理图 图1-1 位置随动系统原理图 系统工作原理： 位置随动系统通常由测量元件、放大元件、伺服电动机、测速发电机、齿轮系及绳轮等组成，采用负反馈控制原理工作，其原理图如图1-1所示。 在图1-1中测量元件为由电位器Rr 和Rc 组成的桥式测量电路。负载固定在电位器Rc 的滑臂上，因此电位器Rc 的输出电压Uc 和输出位移成正比。当输入位移变化时，在电桥的两端得到偏差电压ΔU=Ur-Uc ，经放大器放大后驱动伺服电机，并通过齿轮系带动负载移动，使偏差减小。当偏差ΔU=0时，电动机停止转动，负载停止移动。此时δ=δL ,表明输出位移与输入位移相对应。测速发电机反馈与电动机速度成正比，用以增加阻尼，改善系统性能。 1.2 各部分传递函数 (1)自整角机： 作为常用的位置检测装置，将角位移或者直线位移转换成模拟电压信号的幅值或相位。自整角机作为角位移传感器，在位置随动系统中是成对使用的。与指令轴相连的是发送机，与系统输出轴相连的是接收机。 12()(()())()u t K t t K t εεθθθ=-=? (1-1) 零初始条件下，对上式求拉普拉斯变换，可求得电位器的传递函数为

负荷控制终端说明书

一、概述 FKWB82-GY4C系列型江苏电力负荷管理终端（以下简称终端），是江苏苏源光一科技有限公司根据电力负荷控制系统的要求，应用当前先进的电子技术，开发的负荷管理设备，具有功能强，集成度高，可靠性好，结构简洁，安装使用方便等特点，可应用于厂矿、商场、宾馆、学校、医院等各种用电场所，对电力用户进行数据采集计算、控制及管理。 终端用户界面采用240×128大屏点阵液晶屏，菜单显示直观，操作选择简单，内置国标字库，支持中文信息的发布；配置了4路双位控制接口，8路遥信输入接口，8路脉冲输入接口，2路RS485接口，2路4-20mA电流环接口（选配）， 4路12V辅助电源输出等，以满足不同用户的需要，实现了电力负荷管理终端要求的所有功能。 终端产品标准执行DL/T533-93《无线电负荷控制双向终端技术条件》、Q/GDW 129-2005《电力负荷管理系统通用技术条件》、DL/T535-96《电力负荷控制与管理系统数据传输规约》，同时符合《江苏省负控终端技术条件》、《江苏电力负荷控制系统数据传输规约》及国电公司《电力负荷管理系统数据传输规约—2004》的要求。 主要特点： 采用模块式设计，方便、美观； 超大容量内存，“记忆力”更强，大大提高数据存储密度； 全面的功能配置，全面实现需方管理； 便携式、小型化，安装维护更为便捷； 二、使用环境条件

环境温度：－25℃～+55℃； 湿度：相对湿度10%～100%（包括凝露），绝对湿度小于29g/m3； 大气压：BB2级，66～108Kpa。 三、主要功能和主要参数指标 3．1 电源电压： 220VAC，允许偏差为-20%～+20%；频率为50Hz，允许偏差为±6% （如用户提出要求，可选择100VAC供电）。 3．2 消耗功率 守候状态：不大于20VA(100V供电时消耗率应不大于15VA)； 发射状态：不大于80 VA。 3．3 数据和时钟保持 硬时钟、参数保存和历史数据的保存，可以在断电的情况下保持1年以上。后备电池（或其他保电部件）可维持10年，不需要更换。 3．4 输入回路 3．4．1脉冲输入 输入路数：8路； 脉冲宽度：60～120ms，脉冲幅度为10V±2V（有脉冲），≤0.8V(无脉冲)； 输入方式：无源或有源脉冲； 测量误差：≤±0.1%。 3．4．2遥信输入 输入路数：8路； 输入信号：为不带电的开/合切换触点。 3．4．3辅助电源 提供4路直流12V/150mA电源，用于电能表脉冲输入或485接口的需要。 3．5 输出回路 3．5．1控制输出 输出路数：4路开/合双位置控制输出； 触点额定功率：可接通和断开交流250V、5A，380V、2A或DC110V、0.5A； 触点寿命：通、断上述额定电流不少于105次； 终端跳闸继电器采用脉冲输出方式，即跳闸输出时继电器动作约一秒钟，以后每到整分时再动作一次。 3．5．2语音报警输出 有语音报警输出，扬声器功率：1W；

位置随动控制系统设计与实现

位置随动控制系统设计与实现 王桂霞,　李　媛 (中国船舶重工集团公司第704研究所,上海　200031) 摘　要:计算机控制系统是保证位置随动系统功能和性能的重要部分,文中结合船用仿真 转台阐述了多机集散控制结构形式的位置随动转台的计算机控制系统方案,并以某位置随动转台为背景,对系统工程实现中的接口电路设计、电机、伺服放大器以及采样频率选取、程序设计等一系列问题进行了讨论,设计结果在位置随动试验样机中应用取得了良好效果. 关键词:位置随动;控制系统;采样频率;设计 中图分类号:T M571,TP273 文献标识码:A 文章编号:100528354(2007)1220029204 Desi gn and reali zati on of control syste m of rando m positi on WANG Gui 2Xia,L I Yuan (No .704Research I nstitute,CSI C,Shanghai 20031,China ) Abstract :The co m puter control syste m is an i m portant part of guaranteeing perfor m ance of control syste m of rando m position .Co m bining the m arine si m ulation turntable,this paper set forth the co m puter control syste m sche m e on the rando m position turntable w ith m ulti 2co m puter distributes control structure .Then taking a certain turntable of rando m position as background,it respectively discussed such key proble m s of syste m engineering re 2alization as the interface circuit design,choice of m otor ,servo am plifier and sam ple frequency and the program design .The design sche m e is applied in a rando m position proto type and gets a good result . Key words :rando m position;control syste m;sam ple frequency;design 收稿日期:2007211219 作者简介:王桂霞(19772),女,工程师,主要从事自动控制的工作位置随动控制系统设计与实现 0　引言 位置随动转台系统由机械台体和计算机控制系统两个重要部分组成,前者是实现仿真功能的基础,而后者是保证转台系统功能和性能的核心部分.转台既要满足一定的动态、静态指标要求,也要为试验提供方便的操作界面和数据采集、处理手段,计算机控制系统不仅要具有实时控制功能,而且应具备监控管理功能,因此,计算机控制系统设计就成为仿真转台设计和工程实现的重要内容. 当前在各种控制系统中计算机已得到非常广泛的应用,根据不同的情况,控制系统的结构形式各不相同,一般分为操作指示系统、直接数字控制系统(DDC )和集散控制系统(DCS )等类型,在下文中将讨论集散控制结构形式的计算机控制系统的设计问题,其中主 要包括结构设计、系统工程实现中的接口线路设计、采样频率选择、程序设计等内容,并给出设计结果. 1　结构设计 本仿真转台采用多机集散控制形式,即采用上下位机的两级式结构.图1 为集散控制系统应用于本转 图1　原理框图

精准负荷控制系统测试方法的研究和应用

精准负荷控制系统测试方法的研究和应用 发表时间：2019-01-23T10:34:38.490Z 来源：《河南电力》2018年16期作者：卢伟明陈沁野孔维怡林远哲 [导读] 随着中国电网规模的不断扩大，电网进入了跨区域，超高压，交直流混合运行的新阶段 卢伟明陈沁野孔维怡林远哲 （国网台州供电公司浙江台州 318000） 摘要：随着中国电网规模的不断扩大，电网进入了跨区域，超高压，交直流混合运行的新阶段，对于电网实现运行管理复杂程度更高。为确保供电质量和电力系统的经济安全性，电网调度中心对于系统的运行状况要进行精准的控制和掌握，对于运行过程中产生的问题正确的分析和处理，通过合理有效的基本措施应对紧急情况。要保证电力能够安全供应和运行。本篇文章对于测试负荷控制系统的方法进行了研究分析，合理运用系统方式保证电力的基本续航能力。以下的观点仅供参考和借鉴。 关键词：负荷控制系统；测试方法；应用 引言： 特高压交直流系统保护的关键构成就是负荷控制系统。这种系统的作用在于综合配置电网资源，实现电源、电网、用户之间的互动沟通，保证电网的故障处理分析基本能力。对于负荷资源进行分级区分管理，通过直接调度可以实现对分类用户中断负载的实时精确控制，避免大量变电站或线路整体跳闸的情况，最大限度地减少电网故障的社会影响，提高大电网的故障防御能力。为了确保控制系统的稳定性和可靠性，负载控制系统在投入使用之前需要进行验证。目前，在变电站自动化系统中，负荷控制系统的验证测试主要是通过负荷控制系统的实际模型和仿真，然后进行分析和验证。虽然这种方法可以测试负载控制系统的性能，但是它会消耗大量的时间以及人力资源，并且所需的成本相对较高。 1 负荷控制系统 控制系统的结构由控制主站、子站和负控制终端构成。协调控制站的主机通信连接到主站的主机，并且一个主站的主机通信连接到8个子站的主机，每个子站主机连接到8个通信接口扩展设备，每个通信接口扩展设备连接到30个负控制终端。每个负控制终端将相应的负载量发送给相应的子站主机，子站主机将负载量发送给主站主机。当需要移除负载时，控制终端的主机向主站的主机发送减载命令。 图1 精准负荷控制结构 主机接收到减载命令后，进行计算和分析，得到每个子站主机需要切断的负载，并将负载发送到每个子站。主机发送相应的减载命令和需要切断的负载量。当子站主机接收到减载指令和要切断的负载量时，相应的控制终端用于控制负控制终端切断相应的负载量。根据主站发出的总减载指令，主站主机合理分配每个子站的水平和负荷。根据默认的8个子站标度预设默认控制字，用于设置子站减载优先级。对应于1-8的优先级，依据顺序切断子站负载，并根据子站为减载策略发送的负载信息，计算每个优先级的负载等信息。子站主机根据负控制终端地址的优先级，根据主站下发的总减载量，合理地分配每个负控制终端的级别和负载。根据发送的负载信息，收集统计信息。诸如优先级可加载量之类的信息用于减载策略并被发送到主站。 2 基本的测试环境 测试装置、主站和子站主机构成了基本的测试环境，在测试装置中设有协控主站、子站主机和负控终端模拟模块，形成了闭环测试系统，如图2所示。

2吨反渗透设计方案解析

2/h反渗透水处理工程制水系统 设 计 方 案

目录 一、方案设计依据 二、选择制水处理方案说明 三、成品水制备工艺流程、主要工艺设备简介及设备规范 四、制水设备供货清单 五、水处理站房公用工程条件

六、工程进度时间安排及工程质量保证条件 七、其它说明 一、方案设计依据 1.原水水质报告：城市自来水 2.出水要求： （1）纯水出水能力：Q=2m3/h （2）纯水出水水质：电导率：＜5μs/cm； 3.工作时间：不间断

4.对设备要求： （1）不间断 （2）一级反渗透 5.设计原则 1）优化工艺设计，确保系统运行经济、合理、安全、可靠。 2）单体设备选型留有合理的设计余量，设备结构先进、合理，操作维护方便。 3）设备布局合理美观。 4）系统灵活性高，单元设备可并联及单独使用。 5）关键元器件采用进口件，确保使用性能稳定。 6.设计、制造及验收标准 1）设备制造和材料应符合下列标准和规定的最新标准的要求 a、《钢制压力容器》（GB150－1998） b、《水处理设备制造技术条件》（JB2923－99） c、《橡胶衬里化工设备》（HGJ32-90） d、国产设备的制造工艺和材料应符合国家劳动部文件，劳锅字［1990］8号《压力容器安全技术监察规程》 e、《橡胶衬里设备技术条件》（CD130A16） f、《电厂水处理设备技术质量分等标准》（SDZ037） g、设备包装运输按JB2536-80《压力容器油漆、包装、运输》执行。 h、《离心泵技术条件》GB/ T 16907---1997等同于ISO 9905: 1994 i、《泵标准性能》（ISO2858） j、《机械密封和软填料的空腔尺寸》（ISO3069） k、《底座尺寸和安装尺寸》（ISO3661） l、《泵体进出口法兰尺寸》（ISO2084） 2）对外接口法兰应符合下列要求 a、《火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册》（87GD） b、接口法兰标准应与阀门的法兰标准配套 3）衬里钢管和管件应符合下列标准的最新版本的规定要求 a、《衬胶钢管和管件》（HG21501）

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中，输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化，因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来，随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高，伺服技术已迎来了新的发展机遇，伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前，伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用，而且在许多高科技领域，如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作，即控制信号到来之前，被控对象时静止不动的；接收到控制信号后，被控对象则按要求动作；控制信号消失之后，被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求，对信号进行变换、调控和功率放大等处理，使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。

1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。 1.1.3伺服系统性能的基本要求 1）精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2）稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下，能在短暂的调节过程后，达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3）快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标，它反映了系统的跟踪精度。 4）调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5）低速大转矩。在伺服控制系统中，通常要求在低速时为恒转矩控制，电机能够提供较大的输出转矩；在高速时为恒功率控制，具有足够大的输出功率。 6）能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种；按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统，模拟伺服和功率伺服系统，位置

单轴位置控制系统设计

1．单轴位置控制系统设计 1.1. 基本控制要求 该单元有电机带动轴运动,气泵产生气体带动气缸（用气缸模拟机械手）上下运动和吸附物块组成。电机带动轴的左移Y0和右移Y1。轨道有三个接近开关(1、2、 3)定位三个工位, 气缸由电磁阀控制进气和出气，实现气缸的上升和下降(Y2)， 吸附开关X3控制吸附物块(Y3),设计有手动和自动控制部分,可以通过开关X14选择控制方式。 1.1.1.手动控制要求 通过X14开关选择手动控制方式，通过控制面板来控制，手柄控制气缸向左X16、向右X17移动，气缸的上X4和X5下通过面板旋钮控制，物块的吸附通过面板旋钮 X3控制，来完成物块在三个工位上的移动。 1.1. 2.自动控制要求 通过X14开关选择自动控制方式，按复位按钮，气缸回到工位1，按启动按钮后，气缸下降吸附物块，然后上升，再从工位1移动到工位2，再下降，释放物块回升气缸，4秒过后气缸下降吸附物块从工位2移动到工位3，再下降释放物块回升气缸，4秒后再下降吸附物块从工位3移动到工位1，下降释放物块回升气缸，工作全部完成，气缸停止在工位1。

1.2.硬件设计 1.2.1 I/O地址分配表 根据对单轴运动控制系统的分析，分配对应的I/O口，I/O地址分配表如表XO 急停按钮X11 停止按钮X1 位置1 X12 右移 X2 位置2 X13 手动 X3 位置3 X14 吸附 X5 吸附/松开X15 上移 X6 上位X16 下移 X7 下位X17 左移 X10 启动按钮 表1.2.1.1 PLC输入设备 Y4 吸附控制 Y10 上升控制 Y11 下降控制 Y2 左移控制 Y3 右移控制 Y6 启动控制 Y5 停止控制 Y7 复位控制 表1.2.2.2PLC输出设备

位置随动系统设计与仿真

中文摘要：随动系统，通常也被称为伺服系统，是一种反馈控制系统。它是用来控制被控对象的某种状态，使被控对象的输出能自动、连续、精确地复现输入信号变化规律的一种控制系统,随动系统的控制对象通常为角度或机械位置，该系统最初用于船舶的操舵系统、火炮控制以及指挥仪中，后来慢慢推广到众多领域，尤其多见于自动车床、天线位置的控制还有导弹和飞船的制导等。如今随动系统的应用几乎扩展到了民用、工业、军事等各个领域，随着家用电器的普及和全自动化，它在生活中的应用也越来越广泛。而位置随动系统的被控量是位置，一般用线位移或角位移表示。当位置给定量作某种变化时，该系统的主要任务就是使输出位移快速而准确地复现给定量位移。

第一章绪论 1.1课题研究背景 1.1.1随动系统现状及历史 随动系统，通常也被称为伺服系统，是一种反馈控制系统。它是用来控制被控对象的某种状态，使被控对象的输出能自动、连续、精确地复现输入信号变化规律的一种控制系统，其衡量指标主要有超调量、稳态误差、峰值时间等时域指标以及相角域度、幅值域度、频带宽度等频域指标，其输入是一种变化规律未知的时间函数。随动系统中的驱动电机应该具有响应速度快、定位准确、转动惯量大等特点，这类专用的电机称为伺服电机。早在二十世纪三十年代，伺服机构这个词便进入人们的视线了。到二十世纪中期，在自动控制理论的发展下随动系统也得到了极大的发展，其应用领域进一步扩大。近几十年，伺服技术更是取得飞跃发展，其应用也迅速扩展到民用、工业和军事领域中。在冶金行业，它用于多种冶金炉的电极位置控制，机器的运行控制等；在运输行业中，水路陆路空中三方的运输工作也都用到了伺服系统，比如，飞机的驾驶，电力机车的调速，船舶的操舵等，一定程度上都实现了“自动化”控制；如今，军事领域也充分运用到了伺服系统，比如雷达天线的自动瞄准的跟踪控制，导弹和鱼雷的自动控制等等。另外，随着空调、洗衣机等各类家用电器在家庭中的普及，伺服系统的应用也走入到了我们的日常生活中。 1.1.2随动系统的应用 随动系统的控制对象通常为角度或机械位置，该系统最初用于船舶的操舵系统、火炮控制以及指挥仪中，后来慢慢推广到众多领域，尤其多见于自动车床、天线位置的控制还有导弹和飞船的制导等。如今随动系统的应用几乎扩展到了民用、工业、军事等各个领域，随着家用电器的普及和全自动化，它在生活中的应用也越来越广泛。 人们应用随动控制系统主要是为了达到下面几个目的： ⒈用较小的功率指令信号来控制很大功率的负载，比如火炮控制、船舵控制等。 2.在没有机械连接的情况下，利用输入轴控制远处的输出轴，从而实现远距离的同步传动控制。

负荷控制管理系统

TFSJ-Ⅱ用电负荷控制系统 一、概述 二、系统构成 三、系统功能 四、技术特点 五、系统通讯 六、控制终端

一、概述 电力负荷管理系统是集计算机技术、数据处理技术、通信技术、自动控制技术于一体的高新技术。充分利用供、负荷信息对提高管理水平、增加经济效益起着至关重要的作用。 当前城乡电网改造的不断深入发展，提高负荷管理自动化水平、提高电网运行的可靠性和安全性是各供电企业急需解决的问题。电力市场的运行除了供电企业制定出完善的管理机制外，还要从技术支持上建立一整套周密的保证体系，以此来作为管理的基础。如何对日益复杂的电网负荷进行调控、对纷繁复杂的电力设备进行科学管理，如何优化电度调度各个环节，使整个系统协调运转，都需要先进的技术作为基础。随着电力营销及需求侧管理技术的发展和管理创新，电力负荷管理系统已成为电力营销与客户服务工作的重要组成部分。 TFSJ-Ⅱ电力负荷控制管理系统主要实现对电力用户的负荷进行监控，实现限电不拉线和公平、合理、有序用电。实现远程抄表、催缴电费、计量监察等功能，为电力营销考核提供准确的数据。同时可以实现预购电，先交钱后用电，完善用电营销管理体制。该系统具有用户用电档案管理、负荷监控、系统管理、线损分析、报表与曲线输出、与其他系统接口功能。 随着电力负荷管理系统功能的日臻完善，不仅能对电力用户的负荷进行监控，实现限电不拉路的基本目标，而且能实现远程抄表、催缴电费、计量监察等功能，还能通过计算机联网实现数据共享。利用负控终端对大用户的用电负荷进行控制，实现有序用电、预购电和计量远程抄表管理。实现系统负荷预测, 为电力市场考核提供准确的数据。该系统具有用户用电档案管理、负荷监控、系统管理、线损分析、报表与曲线输出、与其他系统接口功能。 二、系统构成 系统主要是由负荷控制终端，监控中心计算机及控制管理软件三部分组成。负荷控制终端可以监测用户负荷参数和抄收计量数据，监控中心可通过CDMA/GPRS/GSM或230M无线数传电台实现对电力用户的负荷进行监控，将数据存入数据库，同时可完成对抄表数据的整理、计算、显示等工作。局域网中的终端电脑可通过权限查看中心服务器提供的各种数据及报表。 系统总体结构图如下：

5吨反渗透设计方案

. 一、项目概述： 本工艺方案是根据用户要求，以系统运行可靠、经济合理为原则，采用相关设计标准和规范，结合我公司多年工程经验，以地下水做为原水水源而编制的。 本系统采用“预处理+单级反渗透”水处理工艺，该方案设计合理、运行稳定、产水的品质满足要求，并已在多项类似工程中得到应用及检验。 设备具有安装方便、使用方便、操作方便、维护方便；运行稳定、节能、环保、自动化程度高，经济实用等特点。 二、设计依据： 1、反渗透系统设计软件； 2、原水水质：原水水质达到生活饮用水的水质标准； 3、用户要求：产水量≥ 5m3/h(25℃) 出水水质达到直饮水的水质标准。 4、控制设备、测量仪表和电气设备的设计、制造符合有关规定和标准。 三、工艺流程： 四、工艺描述 4.1、预处理：对原水进行前期处理，改善供水水质，使之达到要求，减少、延缓膜的污染、延长其寿命，它处理的对象主要是进水中的微生物、细菌、胶体、有机物、重金属离子、固体颗粒及游离氯等。以满足反渗透装置进水的要求，保证反渗透装置能长期稳定运行。 它由砂滤器、炭滤器、软水器和保安过滤器组成。 砂滤器：滤除水中的泥沙、杂质、悬浮物、降低原水的SDI(污染指数密度)值。 炭滤器：具有双重作用，一是吸附；二是过滤。滤除自来水中的化学有机物、重金属、色度、异味、余氯等，改善口感。 软水器：通过钠型阳离子交换树脂交换处理，去除原水的钙、镁等结垢离子，去除原水的硬度。

保安过滤器，5微米PPF滤芯，拦截大于5微米的物体，延长膜的寿命。 4.2反渗透装置：膜的分离孔径在10-6cm-10-7cm，能除去水中有机物（如三卤甲烷中间体、胶体、悬浮物、微生物、细菌、藻类、霉类等）、热源、病毒等物质，流体经前三级预处理后的水经反渗透RO膜主机深层分离处理后，使有益于人体健康的水通过，不利于人体健康的水排除，脱盐率98%，生产出纯净水进入纯水箱；（根据具体情况，膜过滤分一级或二级反渗透处理，本套水处理系统为一级反渗透。一个良好系统设计可保证整个系统在3年内不用更换膜元件（使用寿命与水源水质有关）；在线电导率显示仪，随时动态显示净水生产的水质状态。高压泵，提供膜透过水的工作压力。保持产水率。本套水处理系统为一级反渗透。 4.3、控制功能描述：本系统根据高压、低压、液位、复位、开关等输入信号的变化改变进水阀、高压泵、冲洗阀等执行元件相对应的输出信号，达到自动控制一个标准的RO系统，实现压力保护、液位控制、开机/满水/自动冲洗等功能。 五、设备技术规范： 1、原水箱：用水贮存原水，对后续用水量起到缓解的作用（此项建议用户自备）。 2、原水增压泵：为预处理系统的正常运行提供流量及压力。 技术参数：型号：CHL8-50 数量：1台 流量：10m3/h 扬程：30m 功率：2.2KW 材质：304不锈钢 3、砂滤器： 内装精选酸洗石英砂。当水从上流经滤层时，水中部分的固体悬浮物质进入上层滤料形成小孔眼，受到机械阻留作用被滤料的表面层所截流。同时，这些被截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥作用，就好象在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤水中的悬浮物质，这种过滤作用不仅滤层表面有，而当水进入中间滤层也有这种截留作用，此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮物颗粒流经滤料中那些弯弯曲曲的孔道时，就有更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物在

位置随动系统超前校正设计讲解

课程设计任务书 学生姓名: 专业班级：_____________________ 指导教师：____________ 工作单位：________________ 题目：位置随动系统的超前校正 初始条件: & = 0.12 V.s， 2 Ra=8O, La=15mH J=0.0055kg.m , C e=Cm=0.38N.m/A,f=0.22N.m.s,减速比i=0.4 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、求出系统各部分传递函数，画出系统结构图、信号流图，并求出闭环传递函数； 2、求出开环系统的截至频率、相角裕度和幅值裕度，并设计超前校正装置，使得系统的相角裕 度增加10度。 3、用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析，比较其时域相应曲线有何区别，并说明原因。 时间安排: 任务时间（天） 审题、查阅相关资料 1 分析、计算 1.5

指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 位置随动系统的超前校正 1位置随动系统原理分析 1.1系统原理分析 工作原理：输入一定的角度弓，如果输出角度礼等于输入角度齐，则电动机不转动，系统处于平衡状态；如果兀不等于4，则电动机拖动工作机械朝所要求的方向快速偏转，直到电动机停止转动，此时系统处于与指令同步的平衡工作状态，即完成跟随。 电枢控制直流电动机的工作实质：是将输入的电能转换为机械能，也就是有输入的电枢电压u a t在电枢回路中产生电枢电流i a t，再由电流i a t与励磁磁通相互作用产生电磁转矩M m t，从而拖动负载运动。 工作过程：该系统输入量为角度信号，输出信号也为角度信号。系统的输入角度信号片与反馈来的输出角度信号入通过桥式电位器形成电压信号u；,电压信号u ；与测速电机的端电压ut相减形成误差信号u，误差信号u再经过放大器驱动伺服电机转到，经过减速器拖动负载转动。 1.2系统框图 由题目可得系统框图如图1.1所示：

机器人抓取装置位置控制系统校正装置设计

自动控制原理课程设计题目：机器人抓取装置位置控制系统校正装置设计 专业：电气工程及其自动化 姓名： 班级：学号： 指导老师：职称：

初始条件： 一个机器人抓取装置的位置控制系统为一单位负反馈控制系统，其传递函数为()()() 15.013 0++=s s s s G ，设计一个滞后校正装置，使系统的相 角裕度?=45γ。 设计内容： 1.先手绘系统校正前的bode 图，然后再用MATLAB 做出校正前系统的bode 图，根据MATLAB 做出的bode 图求出系统的相角裕量。 2.求出校正装置的传递函数 3. 用MATLAB 做出校正后的系统的bode 图，并求出系统的相角裕量。 4.在matlab 下，用simulink 进行动态仿真，在计算机上对人工设计系统进行仿真调试，确使满足技术要求。 5.对系统的稳定性及校正后的性能说明 6.心得体会。

1频率法的串联滞后校正特性及方法 1.1特性：当一个系统的动态特性是满足要求的，为改善稳态性能，而又不影响其动态响应时，可采用此方法。具体就是增加一对靠的很近并且靠近坐标原点的零、极点，使系统的开环放大倍数提高β倍，而不影响开环对数频率特性的中、高频段特性。 1.2该方法的步骤主要有： ()1绘制出未校正系统的bode 图，求出相角裕量0γ，幅值裕量g K 。 ()2在bode 图上求出未校正系统的相角裕量εγγ+=期望处的频率 2c ω,2c ω作为校正后系统的剪切频率，ε用来补偿滞后校正网络2c ω处的 相角滞后，通常取??=15~5ε。 ()3令未校正系统在2c ω的幅值为βlg 20，由此确定滞后网络的β值。 ()4为保证滞后校正网络对系统在2c ω处的相频特性基本不受影响，可 按10 ~ 2 1 2 2 2c c ωωτ ω= =求得第二个转折频率。 ()5校正装置的传递函数为()1 1 ++= s s s G C βττ ()6画出校正后系统的bode 图，并校验性能指标 2确定未校正前系统的相角裕度 2.1先绘制系统的bode 图如下：

MATLAB电液位置伺服控制系统设计及仿真教案资料

M A T L A B电液位置伺服控制系统设计及仿真

数控机床工作台电液位置伺服控制系统设 计及仿真 姓名：雷小舟 专业:机械电子工程 子方向：机电一体化 武汉工程大学机电液一体化实验室

位置伺服系统是一种自动控制系统。因此，在分析和设计这样的控制系统时，需要用自动控制原理作为其理论基础，来研究整个系统的动态性能，进而研究如何把各种元件组成稳定的和满足稳定性能指标的控制系统。若原系统不稳定可通过调整比例参数和采用滞后校正使系统达到稳定，并选取合适的参数使系统满足设计要求。 1 位置伺服系统组成元件及工作原理 数控机床工作台位置伺服系统有不同的形式，一般均可以由给定环节、比较环节、校正环节、执行机构、被控对象或调节对象和检测装置或传感器等基本元件组成[1]。根据主机的要求知系统的控制功率比较小、工作台行程比较大，所以采用阀控液压马达系统。 系统物理模型如图1所示。 图1 数控机床工作台位置伺服系统物理模型 系统方框图如图2所示。 图2 数控机床工作台位置伺服系统方框图 数控机床工作台位置伺服系统是指以数控机床工作台移动位移为控制对象的自动控制系统。位置伺服系统作为数控机床的执行机构，集电力电子器件、控制、驱动及保护为一体。数控机床的工作台位置伺服系统输出位移能自动地、快速而准确地复现输入位移的变化，是因为工作台输出端有位移检测装置（位移传感器）将位移信号转化为电信号反馈到输入端构成负反馈闭环控制系统。反馈信号与输入信号比较得到差压信号，然后把差压信号通过伺服放大器转化为电流信号，送入电液伺服阀（电液转换、功率放大元件）转换为大功率的液压信号（流量与压力）输出，从而使液压马达的四通滑阀有开口量就有压力油输出到液压马达，驱动液压马达带动减速齿轮转动，从而带动滚珠丝杠运动。因滚珠丝杠与工作台相连所以当滚珠丝杠 运动时，工作台也发生相应的位移。 2数控工作台的数学模型 2.1 工作台负载分析 工作台负载主要由切削力c F ,摩擦力f F 和惯性力a F 三部分组成，则总负载力为: a f c L F F F F ++=

06第六章 反渗透系统设计

声明: 本文提及的技术方案均属于海德能公司的专利范围。除非来自海德能公司的书面保证，海德能公司对于本文提供的信息及本文提供的产品和系统性能没有义务提供担保。 第六章反渗透系统设计 6．1海德能RO设计导则 在使用海德能公司膜元件设计反渗透系统时，一般应遵循以下所建议的通用导则，如需要在超过本导则的情况下使用，请与海德能公司协商以便提供特殊的建议。 表-1 系统设计参数 表-2 浓水中难溶盐的饱和极限 表-3 饱和指数极限值

6.2反渗透系统设计概述 反渗透系统基本组成部分 1）原水供水单元：原水可能是自来水、地下水、水库水或其它水源，但一般反渗透系统都有一个储水槽。在系统设计时要考虑避免二次污染，防止沙土、灰尘等机械杂质污染和发酵、水藻等生物污染的发生。 2）预处理系统：针对原水得水质指标和水源特点，设置合理的预处理系统，保证经过预处理的水质能够达到反渗透系统对于COD、SDI、余氯和LSI等的要求。对于一定的原水，不同的预处理工艺和污染因子去除效果会影响到反渗透膜元件类型、数量和系统参数的选择。在目前越来越多的反渗透系统被用于地表水和回用污水的情况下，为了保证系统性能和和效率，推荐优先选用膜法预处理（超滤/微滤）。请参考本书卷首较为详细的“美国海德能公司反渗透纳滤设计导则”。 3）高压泵系统：高压泵系统的压力（扬程）和流量的选择主要依据运行海德能设计软件IMSdesign的模拟计算结果。为了保证系统的安全可靠，在实际选型时，可以在计算结果推荐选型的基础上提高10%扬程和流量规格。反渗透高压泵要求使用性能高度稳定的耐腐蚀泵。泵系统一般由给水泵和高压泵组成，给水泵加在保安过滤器之前，用于高压泵供水和低压冲洗。在高压泵出口一般要安装手动调压阀和慢开电动阀。手动调压阀用于调节泵的出力，电动阀可以防止高压泵启动时发生水锤现象。 4）RO膜单元：RO膜单元由压力容器、膜元件、管道和浓水阀门等组成，是反渗透系统的核心。本章内容主要针对RO膜单元的设计，包括参数选择、流程配置、膜元件选型、膜元件数量和排列的选择以及设计方案的评价和优化等。5）仪表和控制系统：为了装置能够安全可靠地运行、便于过程监控，一般要配备温度表、pH计、压力表、流量计、电导率表、氧化还原电位计等仪表。反渗透系统的运行和监控由PLC、仪表、计算机系统和工艺模拟流程模拟屏执行，同时设有手动操作按钮和控制室操作按钮，系统具有联锁保护功能及报警指示功能。请参考本书第七章及第十三章相关内容。 6）产水储存单元：产水储槽（罐）主要考虑防止二次污染，容积和配置取决于后续工艺要求及用水量调节需要，在产水储存单元的设计中要考虑防止发生背压。 7）清洗单元：用于膜的化学清洗和消毒灭菌处理，具体设计参考第八章“污染与清洗”。 反渗透系统设计一般步骤 1）落实设计依据：原水水质和原水类型，产水的具体水质指标。在拿到原水水质资料时一定要确认水源的类型，可能的水质波动范围，取水方式及受到二次污染的可能性。在地表水处理和海水淡化工程中，取水方式也是设计整个系统设计中最为关键的。在污水回用处理工程中，需要反复落实排放水的水质资料，在必要时要同时改造污水处理系统以保证反渗透工艺的可行性。 2）确定预处理工艺及其效果，主要是对于经过预处理之后水质指标的确认。我们所讲的反渗透给水或系统进水就是指经过预处理之后的水质。 3）膜元件选型 根据原水的含盐量，进水水质的情况和产水水质的要求，选择适当的膜元件。膜元件的选型请参考卷首的设计导则及膜元件选型指导地形图。 4）确定膜通量和系统回收率 根据进水水质和处理水指要求的等级不同，决定RO膜元件的种类和单位面积的产水通量(gfd或L/m2h)和回收率。产水通量可以参照海德能设计导则。回收率的设定要考虑原水中含有的难溶解性盐的析出极限值(饱和指数)、给水水质的种类和产水水质。通常，单位面积产水量J和回收率R设计的过高，发生膜污染的可能性大大增加，造成产水量下降，清洗膜系统的频率会增多，维护系统正常运行的费用增加。所以，在进行设计系统时，在条件可能的条件下，希望宽余的设计产水通量和回收率。 5）排列和级数 当确定了设计产水通量J(gfd)和产水量Qp(gpd)值，所需理论膜元件数量Ne安以下方程计算。 (7-1) Q p产水量(gpd) J 单位面积产水通量(gfd) S 膜元件面积(ft2) f 污染指数 Ne 理论膜元件数 通常RO系统排列方式以2:1的近似比例排列的方式较多。

位置随动系统课程设计

第一章位置随动系统的概述 1.1 位置随动系统的概念 位置随动系统也称伺服系统，是输出量对于给定输入量的跟踪系统，它实现的是执行机构对于位置指令的准确跟踪。位置随动系统的被控量(输出量)是负载机械空间位置的线位移和角位移，当位置给定量(输入量)作任意变化时，该系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化，所以位置随动系统必定是一个反馈控制系统。 位置随动系统是应用非常广泛的一类工程控制系统。它属于自动控制系统中的一类反馈闭环控制系统。随着科学技术的发展，在实际中位置随动系统的应用领域非常广泛。例如，数控机床的定位控制和加工轨迹控制，船舵的自动操纵，火炮方位的自动跟踪，宇航设备的自动驾驶，机器人的动作控制等等。随着机电一体化技术的发展，位置随动系统已成为现代工业、国防和高科技领域中不可缺少的设备，是电力拖动自动控制系统的一个重要分支。 1.2 位置随动系统的特点及品质指标 位置随动系统与拖动控制系统相比都是闭环反馈控制系统，即通过对输出量和给定量的比较，组成闭环控制，这两个系统的控制原理是相同的。对于拖动调速系统而言，给定量是恒值，要求系统维持输出量恒定，所以抗扰动性能成为主要技术指标。对于随动系统而言，给定量即位置指令是经常变化的，是一个随机变量，要求输出量准确跟随给定量的变化，因而跟随性能指标即系统输出响应的快速性、灵敏性与准确性成为它的主要性能指标。位置随动系统需要实现位置反馈，所以系统结构上必定要有位置环。位置环是随动系统重要的组成部分，位置随动系统的基本特征体现在位置环上。根据给定信号与位置检测反馈信号综合比较的不同原理，位置随动系统分为模拟与数字式两类。总结后可得位置随动系统的主要特征如下： 1．位置随动系统的主要功能是使输出位移快速而准确地复现给定位移。 2．必须具备一定精度的位置传感器，能准确地给出反映位移误差的电信号。 3．电压和功率放大器以及拖动系统都必须是可逆的。 4．控制系统应能满足稳态精度和动态快速响应的要求，其中快速响应中，更强调快速跟随性能。 1.3 位置随动系统的基本组成

步进电机定位控制系统设计

学生学号 课程设计 题目步进电机定位控制系统设计 学院信息工程学院 专业 班级 姓名 指导老师

2013~2014学年6月20日

课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目:步进电机定位控制系统设计 初始条件： 1. 具备电子电路的基础知识及查阅资料和手册的能力； 2. 熟悉ISE 仿真软件的操作与运用； 3. 掌握步进电机的工作原理。 要求完成的主要任务: 1. 设计一个基于FPGA 的4 相步进电机定位控制系统，包括步进电机方向设定 电路模块、步进电机步进移动与定位控制模块和编码输出模块。 2.撰写符合学校要求的课程设计说明书。 时间安排： 1、2014 年06月11日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2014 年06月12日至2014年06月17日，设计说明书撰写。 3、2014年06月18日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日

目录 摘要........................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................. II 1 设计目标及简介 (1) 1.1设计目标 (1) 1.2 步进电机简介 (1) 2 VHDL语言介绍 (2) 3 Quartus Ⅱ介绍 (3) 4 系统组成 (4) 4.1 四相步进电机工作原理 (4) 4.2 系统组成 (6) 5 模块设计 (7) 5.1 FPGA模块图及信号说明 (7) 5.2 系统模块构成 (7) 5.3 各模块间整体共享的电路内部传递信号 (7) 5.4 电机方向设定电路模块 (8) 5.5 步进电机步进移动与定位控制模块 (9) 5.6 编码输出模块 (9) 6 程序设计与仿真 (10) 7 仿真结果 (16) 8 实验总结 (18) 参考文献 (19)

负荷控制管理系统

TFSJ- 口用电负荷控制系统 一、概述 二、系统构成 三、系统功能 四、技术特点 五、系统通讯 六、控制终端

、概述 电力负荷管理系统是集计算机技术、数据处理技术、通信技术、自动控制技术于一体的高新技术。充分利用供、负荷信息对提高管理水平、增加经济效益起着至关重要的作用。 当前城乡电网改造的不断深入发展，提高负荷管理自动化水平、提高电网运行的可靠性和安全性是各供电企业急需解决的问题。电力市场的运行除了供电企业制定出完善的管理机制外，还要从技术支持上建立一整套周密的保证体系，以此来作为管理的基础。如何对日益复杂的电网负荷进行调控、对纷繁复杂的电力设备进行科学管理，如何优化电度调度各个环节，使整个系统协调运转，都需要先进的技术作为基础。随着电力营销及需求侧管理技术的发展和管理创新，电力负荷管理系统已成为电力营销与客户服务工作的重要组成部分。 TFSJ-n电力负荷控制管理系统主要实现对电力用户的负荷进行监控，实现限电不拉线和公平、合理、有序用电。实现远程抄表、催缴电费、计量监察等功能，为电力营销考核提供准确的数据。同时可以实现预购电，先交钱后用电，完善用电营销管理体制。该系统具有用户用电档案管理、负荷监控、系统管理、线损分析、报表与曲线输出、与其他系统接口功能。 随着电力负荷管理系统功能的日臻完善，不仅能对电力用户的负荷进行监控，实现限电不拉路的基本目标，而且能实现远程抄表、催缴电费、计量监察等功能，还能通过计算机联网实现数据共享。利用负控终端对大用户的用电负荷进行控制，实现有序用电、预购电和计量远程抄表管理。实现系统负荷预测, 为电力市场考核提供准确的数据。该系统具有用户用电档案管理、负荷监控、系统管理、线损分析、报表与曲线输出、与其他系统接口功能。 二、系统构成 系统主要是由负荷控制终端，监控中心计算机及控制管理软件三部分组成。负荷控制终端可以监测用户负荷参数和抄收计量数据，监控中心可通过CDMA/GPRS/GS或230M无线数传电台实现对电力用户的负荷进行监控，将数据存入数据库，同时可完成对抄表数据的整理、计算、显示等工作。局域网中的终端电脑可通过权限查看中心服务器提供的各种数据及报表。 系统总体结构图如下：