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轨迹圆规的原理及使用方法

轨迹圆规的原理及使用方法
轨迹圆规的原理及使用方法

轨迹圆规的原理及使用方法在平面内一动点到两定点的连线所成的角为定角的点的轨迹,是以这两定点的连线为公共弦的两段弧

如图所示:动点为p,两定点分别是A1和A2,定角是a

p

动点

A2

p

使用方法:

动点p的轨迹也可以用轨迹圆轨画出来,在操作的过程中,点A1和

A2在定杆上应根据需要人为确定位置,一旦确定在一次操作中就不要变动;然后再人为确定定角a的大小,同样,角a一旦确定在一次操作就不要

再变动;这样,就可以通过两滑杆在两定点上自然滑动,来画出动点p的

轨迹。

示意图:

定杆

滑杆滑杆

结构原理:

因为在操作过程,有两个保持不变。一是两定点的距离保持不变,二是定角a保持不变,恰巧体现了命题的本质核心,故画出的动点p的轨迹是以两定点的连线为公共弦的两段弧。

用途:

此轨迹圆轨,使用方便,能将抽象的命题,直观地演示出来,揭示了动点的活动规律,加强了感性认识,对提高教学效果,有画龙点睛的作用。备注:

两定点的距离不能超过任一滑杆的长度。

制作单位:太康县马厂镇老刘庄小学

制作人:申俊启

根轨迹方法控制系统校正

根轨迹方法控制系统校正 1.根轨迹方法控制系统 调节时间:t s ≤5S (2%) 最大超调量:M p ≤10% 开环比例系数:K 0≥20 2. ζ=0.6 cos β=53°,取β=45° 4.4/ζWn ≤5s , 取ζW n =1 经计算,C (s )=1.079s/s+2 3.流程图

4.程序 clear; K=2; h=0.05; A=0; B=30; f=@(m,y)(K*m-2*y)/1; fc=@(s,m)(1*s-0.002*m)/1; n=floor(B/h); s(1)=0; m(1)=0; d(1)=0; y(1)=0; t=0:h:B; for i=1:n e(i)=1-s(i); k1=f(e(i),y(i)); k2=f(e(i),y(i)+h*k1/2); k3=f(e(i),y(i)+h*k2/2); k4=f(e(i),y(i)+h*k3); y(i+1)=y(i)+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6; m(i+1)=(y(i+1)-y(i))/h+0.01*y(i+1); k1=fc(m(i),d(i)); k2=fc(m(i),d(i)+h*k1/2); k3=fc(m(i),d(i)+h*k2/2); k4=fc(m(i),d(i)+h*k3); d(i+1)=d(i)+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6; s(i+1)=s(i)+h*(d(i+1)+d(i))*0.5; end plot(t,s,'-m') title(sprintf('2(s+0.01)/s(s+0.002)(s+2)')) set(legend,'Location','NorthWest') hold on 5.结果 调节时间4.6S 超调量7.6% K0=50

自动控制原理实验五利用matlab绘制系统根轨迹

实验五利用MATLAB绘制系统根轨迹 一、实验目的 (1)熟练掌握使用MATLAB绘制控制系统零极点图和根轨迹图的方法; (2)熟练使用根轨迹设计工具SISO; (2)学会分析控制系统根轨迹的一般规律; (3)利用根轨迹图进行系统性能分析; (4)研究闭环零、极点对系统性能的影响。 二、实验原理及内容 1、根轨迹与稳定性 当系统开环增益从变化时,若根轨迹不会越过虚轴进入s右半平面,那么系统对所有的K值都是稳定的;若根轨迹越过虚轴进入s右半平面,那么根轨迹与虚轴交点处的K值,就是临界开环增益。应用根轨迹法,可以迅速确定系统在某一开环增益或某一参数下的闭环零、极点位置,从而得到相应的闭环传递函数。 2、根轨迹与系统性能的定性分析 1)稳定性。如果闭环极点全部位于s左半平面,则系统一定是稳定的,即稳定性只与闭环极点的位置有关,而与闭环零点位置无关。 2)运动形式。如果闭环系统无零点,且闭环极点为实数极点,则时间响应一定是单调的;如果闭环极点均为复数极点,则时间响应一般是振荡的。 3)超调量。超调量主要取决于闭环复数主导极点的衰减率,并与其它闭环零、极点接近坐标原点的程度有关。 4)调节时间。调节时间主要取决于最靠近虚轴的闭环复数极点的实部绝对值;如果实数极点距虚轴最近,并且它附近没有实数零点,则调节时间主要取决于该实数极点的模值。 5)实数零、极点影响。零点减小闭环系统的阻尼,从而使系统的峰值时间提前,超调量增大;极点增大闭环系统的阻尼,使系统的峰值时间滞后,超调量减小。而且这种影响将其接近坐标原点的程度而加强。 【自我实践5-1】 在实验内容(2)中控制系统的根轨迹上分区段取点,构造闭环系统传递函数,分别绘制其对应系统的阶跃响应曲线,并比较分析。 1:阻尼比=,k=

一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法及系统(修改)

说明书摘要 本发明公开了一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法及系统,通过以下步骤实现倒车轨迹视像的生成:预存车辆倒车轨迹线图片;通过惯性传感器获取车辆的位置变化信息;调取与所述位置变化信息对应的预存轨迹线图片,并将所述轨迹线图片叠加于显示器显示的图像上。检测车体的实时位置变化量是否大于预存与存储器内的车体相对位置变化参数,若是,说明车体有向某一个方向运动的趋势,切换车体运行轨迹线图片,并将此时的车体位置相对变化参数作为下一次车体运行轨迹变化的参考值,直至结束生成视像。该一体化东台倒车轨迹视像生成方法及系统安装方便,不依赖车身自带的软件,适用于所有车型。

摘要附图 预存车辆倒车轨迹线图片 获取车辆的航向信息 调取与所述航向信息对应的预存轨迹线图片,并将其叠加显示于显示器显示的图像上 检测车辆的航向变化值是否大于航向变化预设值,若是,切换叠加于摄像头采集的图像信息上的预存轨迹线图片,并将此时的航向值作为下一次航向变化的比较值,直至结束 生成视像S1 S2 S3 S4

1、一种一体化动态倒车轨迹视像生成方法,包括如下步骤: S1:预存车辆倒车轨迹线图片,其中,每两张轨迹线的曲率最接近的轨迹线图片对应的位置变化信息为一定值; S2:获取车辆的位置变化信息,其中,所述位置变化信息来自于内置于一体化摄像头的惯性传感器; S3:调取与所述位置变化信息对应的预存轨迹线图片,并将其叠加于显示器显示的图像上,其中,所述显示器显示的图像为设置于车辆后方的摄像头采集的图像信息; S4:检测车辆的位置变化量是否大于预存与存储器内的预设参数,若是,说明车体有向某一个方向运动的趋势,切换车体运行轨迹线图片,并将此时的车体位置相对变化参数作为下一次车体运行轨迹变化的参考值,重复步骤S4,直至结束生成视像。 2、按照权利要求1所述一体化动态倒车轨迹视像生成方法,其特征在于:所述步骤S2具体包括如下步骤: S201:采集车辆的三轴加速度信息、三轴角速度信息及三轴地磁信息; S202:根据所述三轴加速度信息、三轴角速度信息及三轴地磁信息通过算法计算出车辆的位置变化信息。 3、按照权利要求2所述一体化动态倒车轨迹视像生成方法,其特征在于:所述步骤S201还包括对采集的车辆的三轴加速度信息、三轴角速度信息及三轴地磁信息的滤波处理。 4、按照权利要求1所述一体化动态倒车轨迹视像生成方法,其特征在于:所述车体相对位置变化参数可通过输入单元更新,且输入的值为其上

轨迹交叉理论的应用案例分析

轨迹交叉理论的应用案例分析 一.轨迹交叉理论:人的因素运动轨迹与物的因素运动轨迹的交点就是事故发生的时间和空间,既人的不安全行为和物的不安全状态发生于同一时间、同一空间或者说人的不安全行为与物的不安全状态相通,则将在此时间、此空间发生事故,即当人的不安全行为和物的不安全状态在各自的发展过程中(轨迹),在一定时间、空间上发生了接触(交叉),能量转移入人体时,伤害事故就会发生。 二:轨迹交叉理论的作用原理:基本原因→间接原因→直接原因→事故→伤害。人的因素运动轨迹通常是由于人的生理、心理、行为、和环境等几个方面产生的:生理:缺陷,后天的能力缺失等 心理:心理缺陷,心理疾病等 行为:不正确的操作、行为等(以上三方面对于人的不安全状态进行分析) 环境:自然环境、社会环境、企业管理、机器设备等(对物、人的不安全状体进行分析)三.案例:湖南长沙浏阳碧溪烟花制造有限公司“12·4”重大爆炸事故 2019年12月4日,在湖南省浏阳市碧溪烟花制造有限公司石下工区,工人在用箩筐搬运烟花半成品时出现不符合规范的抛甩动作,由于摩擦发生爆炸,进而引起周围存放的大量成品、半成品继而发生爆炸,最终造成13人死亡、13人受伤住院治疗,直接经济损失1944.6万元。 四.结合轨迹交叉理论进行如下分析: 1.对人的不安全状态分析: A.行为不规范,工人在将盛装半成品的塑料筐拿出工房时出现抛甩动作,因摩擦撞击引起药饼爆炸。 B.管理粗放,没有严格的安全行为规范化,以及搬运时对工人的监督。 C.心理上对于安全的认知有缺陷,对于行为的规范与不规范,以及可能造成的后果不予重视。 D.工作环境人员超量。 2.对物的不安全状态分析: A.烟花半成品直接装在箩筐,没有充分的安全存放条件,移动时烟花半成品易与箩筐壁摩擦。 B.产品超大规格、超大药量(超GB10631规定的爆竹最大允许药量20倍以上)。 C.擅自改变工房为存储仓库堆积烟花成品、半成品,一旦遇到明火、高温、爆炸易发生连续爆炸。 综上,火药制品的存放不当为基本原因,工人的不规范操作为间接原因,摩擦引发爆炸是产生爆炸的直接原因,最后造成人员受伤、死亡,经济受到损失。 五.获得的启示: 1.烟花爆竹类生产时的存放、搬运、装配、运输等操作的要求务必让从事相关工作的作业人员重视,应定期开展主题教育,进行实景模拟让其了解到规范的行为对于个人安全的重要性。 2.令人觉得可笑的是2015年,该公司作为示范企业,被列入“浏阳市国家级出口烟花爆竹质量安全示范区”。此次事故中所展现给大众的情况是人员超量、易燃易爆化学品超量、违法改建。相关政府隐瞒死亡人数,这不免让人思考政府的管理、检查制度所存在的漏洞。 。

混凝土搅拌车搅拌筒设计说明

混凝土搅拌运输车搅拌筒的研究与设计 本文主要包括以下容: 1、绪论部分 2、搅拌筒的结构设计及受力分析 3、驱动功率的计算 4、搅拌筒螺旋叶片的设计 5、搅拌筒螺旋叶片的三维造型设计 山大兴邦技术中心制

混凝土搅拌运输车结构上主要由独立的汽车底盘和混凝土搅拌装置两部分组成。一般汽车底盘主要起到运输和对搅拌筒提供动力的作用,而搅拌装置则是装载混凝土及对其起搅拌和卸料的作用。本文着重对混凝土搅拌运输车的搅拌筒筒体及其部搅拌叶片进行研究与设计。 混凝土搅拌运输车搅拌筒筒体的结构一般是由三部分组成,即由前、后锥段筒体和中段圆柱筒体焊接而成。本文在设计搅拌筒筒体时,主要通过计算机辅助设计得到搅拌筒体相关的几何尺寸,然后通过ANSYS软件重点对其进行静态受力分析,得到相关的应力、位移分布云图和变形图,这对设计搅拌筒筒体时进行选材和几何结构尺寸优化起到重要的验证依据。混凝土的搅拌和卸料主要取决于搅拌筒中的两条螺旋叶片,因此螺旋叶片的设计对搅拌运输车就显得格外重要。本文通过对叶片的理论设计计算进行编程,得到叶片的等分点值,然后利用Pro 甩软件对其进行造型设计。将螺旋叶片在搅拌筒的不同部位进行分段,结合程序运算的每段数据,对螺旋叶片分别进行造型设计和拟合,最终得到了两条准确的螺旋叶片。另外,在对螺旋叶片的拟合问题上,本文的设计解决了实际制造中,螺旋叶片衔接不上,用钢筋逼焊在一起,产生应力不均等相关的问题。 最后,将建模技术应用于混凝土运输车搅拌筒的研究,对其设计、制造有重要的指导意义。这种研究思想和方法,在众多企业激烈的竞争中,确保了混凝土的质量和满足不同工作环境的需求,使得混凝土运输车的研制向着高效率、高技术、高质量及智能化控制的方向发展,对于研究和开发其它高性能机械产品具有一定的指导意义和实用参考价值。

自动控制原理 题库 第四章 线性系统根轨迹 习题

4-1将下述特征方程化为适合于用根轨迹法进行分析的形式,写出等价的系统开环传递函数。 (1)210s cs c +++=,以c 为可变参数。 (2)3(1)(1)0s A Ts +++=,分别以A 和T 为可变参数。 (3)1()01I D P k k s k G s s s τ?? ++ + =? ?+? ? ,分别以P k 、I K 、T 和τ为可变参数。 4-2设单位反馈控制系统的开环传递函数为 (31)()(21) K s G s s s += + 试用解析法绘出开环增益K 从0→+∞变化时的闭环根轨迹图。 4-2已知开环零极点分布如下图所示,试概略绘出相应的闭环根轨迹图。 4-3设单位反馈控制系统的开环传递函数如下,试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求确定分离点坐标)。 (1)()(0.21)(0.51)K G s s s s = ++ (2)(1)()(21) K s G s s s +=+ (3)(5)()(2)(3) K s G s s s s += ++ 4-4已知单位反馈控制系统的开环传递函数如下,试概略绘出相应的闭环根轨迹图(要求算出起始角)。 (1)(2) ()(12)(12) K s G s s s j s j += +++- (2)(20) ()(1010)(1010) K s G s s s j s j +=+++-

4-5设单位反馈控制系统开环传递函数如为 * 2 ()()(10)(20) K s z G s s s s += ++ 试确定闭环产生纯虚根1j ±的z 值和*K 值。 4-6已知系统的开环传递函数为 * 2 2 (2)()()(49) K s G s H s s s += ++ 试概略绘出闭环根轨迹图。 4-7设反馈控制系统中 * 2 ()(2)(5) K G s s s s = ++ (1)设()1H s =,概略绘出系统根轨迹图,判断闭环系统的稳定性 (2)设()12H s s =+,试判断()H s 改变后的系统稳定性,研究由于()H s 改变所产生的影响。 4-8试绘出下列多项式的根轨迹 (1)322320s s s Ks K ++++= (2)323(2)100s s K s K ++++= 4-9两控制系统如下图所示,试问: (1)两系统的根轨迹是否相同?如不同,指出不同之处。 (2)两系统的闭环传递函数是否相同?如不同,指出不同之处。 (3)两系统的阶跃响应是否相同?如不同,指出不同之处。 4-10设系统的开环传递函数为 12 (1)(1) ()K s T s G s s ++= (1)绘出10T =,K 从0→+∞变化时系统的根轨迹图。 (2)在(1)的根轨迹图上,求出满足闭环极点阻尼比0.707ξ=的K 的值。 (3)固定K 等于(2)中得到的数值,绘制1T 从0→+∞变化时的根轨迹图。 (4)从(3)的根轨迹中,求出临界阻尼的闭环极点及相应的1T 的值。 4-11系统如下图所示,试 (1)绘制0β=的根轨迹图。 (2)绘制15K =,22K =时,β从0→+∞变化时的根轨迹图。 (3)应用根轨迹的幅值条件,求(2)中闭环极点为临界阻尼时的β的值。

轨迹交叉理论

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 轨迹交叉理论 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-7763-46 轨迹交叉理论 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、轨迹交叉理论的提出 随着生产技术的提高以及事故致因理论的发展完善,人们对人和物两种因素在事故致因中地位的认识发生了很大变化。一方面是由于生产技术进步的同时,生产装置、生产条件不安全的问题越来越引起了人们的重视;另一方面是人们对人的因素研究的深入,能够正确地区分人的不安全行为和物的不安全状态。 约翰逊(W.g.jonson)认为,判断到底是不安全行为还是不安全状态,受研究者主观因素的影响,取决于他认识问题的深刻程度。许多人由于缺乏有关失误方面的知识,把由于人失误造成的不安全状态看作是不安全行为。一起伤亡事故的发生,除了人的不安

全行为之外,一定存在着某种不安全状态,并且不安全状态对事故发生作用更大些。 斯奇巴(Skiba)提出,生产操作人员与机械设备两种因素都对事故的发生有影响,并且机械设备的危险状态对事故的发生作用更大些,只有当两种因素同时出现,才能发生事故。 上述理论被称为轨迹交叉理论,该理论主要观点是,在事故发展进程中,人的因素运动轨迹与物的因素运动轨迹的交点就是事故发生的时间和空间,既人的不安全行为和物的不安全状态发生于同一时间、同一空间或者说人的不安全行为与物的不安全状态相通,则将在此时间、此空间发生事故。 轨迹交叉理论作为一种事故致因理论,强调人的因素和物的因素在事故致因中占有同样重要的地位。按造该理论,可以通过避免人与物两种因素运动轨迹

道可视智能倒车轨迹系统测评

道可视智能倒车轨迹应用测评 道可视360度全景行车辅助系统带有智能倒车轨迹,只要汽车带有ESP系统(电子稳定程序系统)即可显示轨迹,动态倒车轨迹线让你倒车更方便。今天就来给大家详细说明这些倒车轨迹线在实际倒车过程中的应用。 一、前行轨迹图解 在行车过程中,当遇到类似这样的狭窄路段时,可以短按薄膜开关,启动全景影像。右侧显示前视画面。通过前视轨迹线,可以实观看到汽车能否通过该路段。在放置假设障碍物时,比地面上车道的宽度还要小。通过前行轨迹线,可以直观的看到车辆是否能顺利通过。

往回倒车时,可以利用标尺线来确定障碍物之间的宽度是否够车辆通过,在利用动态轨迹线与标尺线重合,即可保持安全通行。 二、左右倒车轨迹线图解 在通过复杂路况,狭窄路段时,通过切换左右两侧的辅助线,可以更实观的看到车身与障碍物之间的距离,微微转动方向盘即可避免不必要刮伤。

左右侧倒车辅助线—通过切换不同视角,可以看到车前轮与障碍物之间的距离,为车主安全通过提供最直接的提示。 三、后侧轨迹线图解 3.1后侧动态轨迹线和标尺线——左侧的全景镜头可以看到全车周围情况;右侧的后视视角,动态轨迹线和标尺线给予驾驶员参考及车后是否有障碍物或其他车辆及之间的距离。

3.2侧位泊车 上图中红圈里的叫侧位泊车辅助线,当它与地面停车线重合时就是打方向盘的时候。解决了许多车主在倒车时不知道什么打方向盘的难题。PS:可以提前打方向盘,别晚打。 四、防撞轨迹线图解

这条防撞轨迹线会随方向盘的转动而变化,在倒车时,通过它可以看到在倒车过程中车头是否与障碍物发生碰撞,从而调整方向盘的转向来避免与障碍物发生碰撞。 总结:看似简单的倒车泊车、行车过程,其实在已经包含了很多在倒车时我们需要注意的地方。有了这些轨迹线让倒车不再是困扰车主的最大难题。

水泥搅拌运输车工作原理

水泥搅拌运输车工作原理 随着混凝土生产和施工技术的迅速发展,一些国家逐渐采用了混凝土集中搅拌、商品化供应的方式,混凝土由专门的混凝土搅拌站提供,再由混凝土搅拌运输车运送到各施工场所。现简要介绍混凝土搅拌车的结构原理及其维修。 1混凝土搅拌运输车的组成及工作原理 混凝土搅拌运输车由汽车底盘和混凝土搅拌运输专用装置组成。我国生产的混凝土搅拌运输车的底盘多采用整车生产厂家提供的二类通用底盘。其专用机构主要包括取力器、搅拌筒前后支架、减速机、... 混凝土搅拌车运输车的工作原理 随着混凝土生产和施工技术的迅速发展,一些国家逐渐采用了混凝土集中搅拌、商品化供应的方式,混凝土由专门的混凝土搅拌站提供,再由混凝土搅拌运输车运送到各施工场所。现简要介绍混凝土搅拌车的结构原理及其维修。 1混凝土搅拌运输车的组成及工作原理 混凝土搅拌运输车由汽车底盘和混凝土搅拌运输专用装置组成。我国生产的混凝土搅拌运输车的底盘多采用整车生产厂家提供的二类通用底盘。其专用机构主要包括取力器、搅拌筒前后支架、减速机、液压系统、搅拌筒、操纵机构、清洗系统等。其工作原理:通过取力装置将汽车底盘的动力取出,并驱动液压系统的变量泵,把机械能转化为液压能传给定量马达,马达再驱动减速机,由减速机驱动搅拌装置,对混凝土进行搅拌。 1.1取力装置 国产混凝土搅拌运输车采用主车发动机取力方式。取力装置的作用是通过操纵取力开关将发动机动力取出,经液压系统驱动搅拌筒,搅抖筒在进料和运输过程中正向旋转,以利于进料和对混凝土进行搅拌,在出料时反向旋转,在工作终结后切断与发动机的动力联接。 1.2液压系统 将经取力器取出的发动机动力,转化为液压能(排量和压力),再经马达输出为机械能(转速和扭矩),为搅拌筒转动提供动力。 1.3减速机

自动控制原理(系统根轨迹分析)

武汉工程大学自动控制原理实验报告 专业班级:指导老师: 姓名:学号: 实验名称:系统根轨迹分析 实验日期:2011-12-01 第三次试验 一、实验目的 1、掌握利用MATLAB精确绘制闭环系统根轨迹的方法; 2、了解系统参数或零极点位置变化对系统根轨迹的影响; 二、实验设备 1、硬件:个人计算机 2、软件:MATLAB仿真软件(版本6.5或以上) 实验内容

1.根轨迹的绘制 1) 将系统特征方程改成为如下形式:1 + KG ( s ) = 1 + K ) () (s q s p =0, 其中,K 为我们所关心的参数。 2) 调用函数 r locus 生成根轨迹。 关于函数 rlocus 的说明见图 3.1。 不使用左边的选项也能画出根轨迹,使用左边的选项时,能 返回分别以矩阵和向量形式表征的特征根的值及与之对应的增益值。 图3.1 函数rlocus 的调用 例如,图 3.2 所示系统特征根的根轨迹及其绘制程序见图 3.3。 图3.2 闭环系统一

图3.3 闭环系统一 的根轨迹及其绘制 程序 注意:在这里,构成系统s ys 时,K 不包括在其中,且要使分子和分母中s最高

次幂项的系数为1。 当系统开环传达函数为零、极点形式时,可调用函数 z pk 构成系统 s ys : sys = zpk([zero],[pole],1); 当系统开环传达函数无零点时,[zero]写成空集[]。 对于图 3.2 所示系统, G(s)H(s)= )2()1(++s s s K *11+s =) 3)(2() 1(+++s s s s K . 可如下式调用函数 z pk 构成系统 s ys : sys=zpk([-1],[0 -2 -3],1) 若想得到根轨迹上某个特征根及其对应的 K 的值,一种方法是在调用了函数 rlocus 并得到了根 轨迹后调用函数 r locfind 。然后,将鼠标移至根轨迹图上会出现一个可移动的大十字。将该十字的 中心移至根轨迹上某点,再点击鼠标左键,就可在命令窗口看到该点对应的根值和 K 值了。另外一种 较为方便的做法是在调用了函数 rlocus 并得到了根轨迹后直接将鼠标移至根轨迹图中根轨迹上某点 并点击鼠标左键,这时图上会出现一个关于该点的信息框,其中包括该系统在此点的特征根的值及其 对应的 K 值、超调量和阻尼比等值。图 3.4 给出了函数 r locfind 的用法。 2.实验内容 图3.5 闭环系统二 1) 对于图 3.5 所示系统,编写程序分别绘制当 (1) G(s)= )2(+s s K , (2) G(s)= ) 4)(1(++s s s K ,

倒车轨迹理论实现方法

倒车轨迹理论实现方法 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

倒车轨迹理论实现方法 帅文王文梁 关键字:倒车轨迹视角转换 前言:倒车轨迹是近两年部分国产汽车导航设备上新出现的一个功能,其借助方向盘转角信息将汽车可能的后退路线叠加到后视摄像头的输出上并标注出距离,以直观形象化的形式协助驾驶人员调整选择倒车路线,减少驾驶人员特别是新手的误判断,对使用者是一个不错的实用功能。倒车轨迹在智能倒车领域内属于辅助倒车系统中的一种,虽然其还无法达到智能化倒车,但是其实用性和辅助性上对汽车智能化单元技术方面是一个有效的补充。本文将基于使用为目的,从经验角度并结合基本数学推导分析倒车轨迹的原理、实现过程并给出实际使用过程中需要的操作点。由于本文非侧重于数学理论,对部分数学细节在不影响实际结论情况下不做深入探讨。 一倒车轨迹的基本原理 从日常经验可知,以自行车为例,如果前轮有一定转角,在维持转角不变状态和无轴向移动前提下自行车走过的路径将会以某个圆点为中心旋转,同样的状态也会出现在汽车上。其走过路径如图1。 图中假设车轮不会出现轴向移动,故如果保持车轮转角不变的情况下,每个车轮只能沿着垂直其车轴的方向行进,这里取前后轮的轴心作为轨迹跟踪点(实际过程中两个前轮轴心不会出现平行),则轨迹应该是以前后轮轴向线的焦点为圆心的圆。图中φ为为前轮同水平方向的夹角,记前后轮轴距为L,后轮轴长为W,后轮距离车尾的距离为D,从几何关系可知,后轮轴心的运动轨迹可以描述为以半径Lcot(φ)的圆周运动。两个后轮的轨迹分别为Lcot(φ)-W/2和Lcot(φ)+W/2的圆。这里的推导过程采用经验法结合几何推算,完全从数学角度的推算过程请参考资料1。图中的x方向和y方向不同于一般习惯主要是考虑后面的视角变换。从等式可以看到,当φ接近0度时候行进轨迹近似直线,接近90度时半径呈缩小趋势,符合我们日常经验值。 二视角转换 从倒车公式推导出的路线图为行进路线的俯视图,实际显示给操作者的路线应该是从车内观察点观察到的轨迹,驾驶人员看到的运动轨迹实际为以车尾摄像头为中心点坐标的图像描述(图一中车尾位置的原点)。将摄像头位置定为坐标零点,则轨迹上的任意点位置公式为:(x+Lcot(φ))2+(y+D)2=(Lcot(φ))2(1) 上面推导的轨迹仍然是基于俯视条件下的轨迹,看到的应该为处于一定视角观察的轨迹,故需要进行一定角度的转换才能切换到实际观察到的图像。假设摄像头的可视角范围为2α,摄像头距离地面h,摄像头中心线同水平面的夹角为β,输出屏幕的高度为H,这里假设摄像头相对于屏幕为一个点,会造成实际计算结果的一定偏差,关于偏差的细节数学计算不属本文讨论的重点。我们实际观察到的Yr为地面y在显示屏H上的投影,y方向的转换过程如图二:

混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法

混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法 1.混凝土搅拌筒主要结构尺寸的确定 根据中华人民共和国建筑工业行业标准JG/T5094-1997《混凝土搅拌运输车》,搅拌筒的斜置角α的取值可参照下表1.1: 由于运输车必须保证在坡度为14%的路面上行驶且出料口面对下坡方向时不产生外溢,故在计算搅拌罐的额定装载容量时取混凝土与搅拌轴线的夹角 0arctan(0.14)8ααα=+ ≈+o 搅拌筒目前一般采用梨形,底部(称为后锥)是较短的锥形,中部是圆柱形,上部(前锥)是较长的锥形,研究发现:搅拌筒中下部的外形接近球体形状为最佳,这时,不仅搅拌效果好,搅拌效率高,而且也因搅拌筒重心适当前移,对合

理分配运载底盘前后桥负荷,提高搅拌输送车的装载能力是有利的。因此,设计时,后锥加上球冠的长度基本等于中圆的半径。具体参见图1.1所示: 设前锥长为1L ,中圆柱长为2L ,后锥长为3L ,中圆半径r ,则根据交通法规的要求搅拌筒的最大半径, 1.25r m ≤ 11L c r =? 1-1 32L c r =? 1-2 12~~c c 取值范围1.4 1.8取值范围0.80.97 2r 为进料口半径,取值范围250-310mm 中圆的长度要结合搅拌筒的额定容积确定。 前锥角114.2~16.1θo o 取值范围 后锥角215~20θo o 取值范围 2.搅拌筒几何容积与装载容积的计算 2.1积分计算方法 2.1.1圆柱截段计算公式 如图2.1所示: 2.1计算示意图 3[(1)arccos(1)a h b b V R b R R =--+ 2-1 若α 为已知, h b 可用代替cot α 2.1.2圆锥截段计算公式 1211 33 b V HS hS =- 2-2 sin()cos a h αββ = ?+ 其中,圆锥截段弓形的面积 21 11arccos ()R h S R R h R -=- 2-3 其计算分三种情况

自动控制原理Matlab实验3(系统根轨迹分析)

《自动控制原理》课程实验报告 实验名称系统根轨迹分析 专业班级 *********** ********* 学 号 姓名** 指导教师李离 学院名称电气信息学院 2012 年 12 月 15 日

一、实验目的 1、掌握利用MATLAB 精确绘制闭环系统根轨迹的方法; 2、了解系统参数或零极点位置变化对系统根轨迹的影响; 二、实验设备 1、硬件:个人计算机 2、软件:MATLAB 仿真软件(版本6.5或以上) 三、实验内容和步骤 1.根轨迹的绘制 利用Matlab 绘制跟轨迹的步骤如下: 1) 将系统特征方程改成为如下形式:1 + KG ( s ) = 1 + K ) () (s q s p =0, 其中,K 为我们所关心的参数。 2) 调用函数 r locus 生成根轨迹。 关于函数 rlocus 的说明见图 3.1。 不使用左边的选项也能画出根轨迹,使用左边的选项时,能 返回分别以矩阵和向量形式表征的特征根的值及与之对应的增益值。 图3.1 函数rlocus 的调用 例如,图 3.2 所示系统特征根的根轨迹及其绘制程序见图 3.3。

图3.2 闭环系统一 图3.3 闭环系统一的根轨迹及其绘制程序

图 3.4 函数 rlocfind 的使用方法 注意:在这里,构成系统 s ys 时,K 不包括在其中,且要使分子和分母中 s 最高次幂项的系数为1。 当系统开环传达函数为零、极点形式时,可调用函数 z pk 构成系统 s ys : sys = zpk([zero],[pole],1); 当系统开环传达函数无零点时,[zero]写成空集[]。 对于图 3.2 所示系统, G(s)H(s)= )2()1(++s s s K *11+s =) 3)(2() 1(+++s s s s K . 可如下式调用函数 z pk 构成系统 s ys : sys=zpk([-1],[0 -2 -3],1) 若想得到根轨迹上某个特征根及其对应的 K 的值,一种方法是在调用了函数 rlocus 并得到了根 轨迹后调用函数 rlocfind 。然后,将鼠标移至根轨迹图上会出现一个可移动的大十字。将该十字的 中心移至根轨迹上某点,再点击鼠标左键,就可在命令窗口看到该点对应的根值和 K 值了。另外一种 较为方便的做法是在调用了函数 rlocus 并得到了根轨迹后直接将鼠标移至根轨迹图中根轨迹上某

关于倒车轨迹线浅述

关于倒车轨迹线浅述 倒车轨迹是近两年部分国产汽车导航设备上新出现的一个功能,其借助方向盘转角信息将汽车可能的后退路线叠加到后视摄像头的输出上并标注出距离,以直观形象化的形式协助驾驶人员调整选择倒车路线,减少驾驶人员特别是新手的误判断,对使用者是一个不错的实用功能。倒车轨迹在智能倒车领域内属于辅助倒车系统中的一种,虽然其还无法达到智能化倒车,但是其实用性和辅助性上对汽车智能化单元技术方面是一个有效的补充。本文将基于使用为目的,从经验角度并结合基本数学推导分析倒车轨迹的原理、实现过程并给出实际使用过程中需要的操作点。由于本文非侧重于数学理论,对部分数学细节在不影响实际结论情况下不做深入探讨。 一倒车轨迹的基本原理 从日常经验可知,以自行车为例,如果前轮有一定转角,在维持转角不变状态和无轴向移动前提下自行车走过的路径将会以某个圆点为中心旋转,同样的状态也会出现在汽车上。其走过路径如图一 图一

图中假设车轮不会出现轴向移动,故如果保持车轮转角不变的情况下,每个车轮只能沿着垂直其车轴的方向行进,这里取前后轮的轴心作为轨迹跟踪点(实际过程中两个前轮轴心不会出现平行),则轨迹应该是以前后轮轴向线的焦点为圆心的圆。图中φ为为前轮同水平方向的夹角,记前后轮轴距为L,后轮轴长为W,后轮距离车尾的距离为D,从几何关系可知,后轮轴心的运动轨迹可以描述为以半径Lcot(φ)的圆周运动。两个后轮的轨迹分别为Lcot(φ)-W/2和Lcot(φ)+W/2的圆。这里的推导过程采用经验法结合几何推算,完全从数学角度的推算过程请参考资料1。图中的x方向和y方向不同于一般习惯主要是考虑后面的视角变换。从等式可以看到,当φ接近0度时候行进轨迹近似直线,接近90度时半径呈缩小趋势,符合我们日常经验值。 二视角转换 从倒车公式推导出的路线图为行进路线的俯视图,实际显示给操作者的路线应该是从车内观察点观察到的轨迹,驾驶人员看到的运动轨迹实际为以车尾摄像头为中心点坐标的图像描述(图一中车尾位置的原点)。将摄像头位置定为坐标零点,则轨迹上的任意点位置公式为:(x+Lcot(φ)) 2+(y+D)2=(Lcot(φ))2 (1) 上面推导的轨迹仍然是基于俯视条件下的轨迹,看到的应该为处于一定视角观察的轨迹,故需要进行一定角度的转换才能切换到实际观察到的图像。假设摄像头的可视角范围为2α,摄像头距离地面h,摄像头中心线同水平面的夹角为β,输出屏幕的高度为H,这里假设摄像头相对于屏幕为一个点,会造成实际计算结果的一定偏差,关于偏差的细节数学计算不属本文讨论的重点。我们实际观察到的Yr为地面y在显示屏H上的投影,y方向的转换过程如图二: 图二

混凝土搅拌车运输车工作原理

混凝土搅拌车运输车工作原理 更多资料下载请点击https://www.wendangku.net/doc/d92364528.html,查询。 随着混凝土生产和施工技术的迅速发展,一些国家逐渐采用了混凝土集中搅拌、商品化供应的方式,混凝土由专门的混凝土搅拌站提供,再由混凝土搅拌运输车运送到各施工场所。现简要介绍混凝土搅拌车的结构原理及其维修。 1 混凝土搅拌运输车的组成及工作原理 混凝土搅拌运输车由汽车底盘和混凝土搅拌运输专用装置组成。我国生产的混凝土搅拌运输车的底盘多采用整车生产厂家提供的二类通用底盘。其专用机构主要包括取力器、搅拌筒前后支架、减速机、液压系统、搅拌筒、操纵机构、清洗系统等。其工作原理:通过取力装置将汽车底盘的动力取出,并驱动液压系统的变量泵,把机械能转化为液压能传给定量马达,马达再驱动减速机,由减速机驱动搅拌装置,对混凝土进行搅拌。 1.1取力装置 国产混凝土搅拌运输车采用主车发动机取力方式。取力装置的作用是通过操纵取力开关将发动机动力取出,经液压系统驱动搅拌筒,搅抖筒在进料和运输过程中正向旋转,以利于进料和对混凝土进行搅拌,在出料时反向旋转,在工作终结后切断与发动机的动力联接。1.2液压系统 将经取力器取出的发动机动力,转化为液压能(排量和压力),再经马达输出为机械能(转速和扭矩),为搅拌筒转动提供动力。 1.3减速机 将液压系统中马达输出的转速减速后,传给搅拌筒。 1.4操纵机构 a.控制搅拌筒旋转方向,使之在进料和运输过程中正向旋转,出料时反向旋转。 b.控制搅拌筒的转速 1.5搅拌装置 它主要由搅拌筒及其辅助支撑部件组成。搅拌筒是混凝土的装载容器,它是由优质耐磨薄钢板制成,为了能够自动装、卸混凝土,其内壁焊有特殊形状的螺旋叶片。转动时混凝土沿叶片的螺旋方向运动,在不断的提升和翻动过程中受到混合和搅拌。在进料及运输过程中,搅拌筒正转,混凝土沿叶片向里运动,出料时,搅拌筒反转,混凝土沿着叶片向外卸出。搅拌筒的转动则是靠液压驱动装置来保证。装载量为3~6立方。的混凝土搅拌运输车一般采用由汽车发动机通过动力输出轴带动液压泵,再由高压油推动液压马达驱动搅拌筒,装载量为9~12立方的则由车载辅助柴油机带动液压泵驱动液压马达。叶片是搅拌装置中的主要部件,损坏或严重磨损会导致混凝土搅拌不均匀。另外,叶片的角度如果设计不合理,还会使混凝土出现离析。 1.6清洗系统 清洗系统的主要作用是清洗搅拌筒,有时也用于运输途中进行干料搅拌。清洗系统还对液压系统起冷却作用。 2 混凝土搅拌运输车的维护和修理 混凝土搅拌运输车作为运输用汽车,在维护和修理方面必须遵照交通部1990年13号令的规定,执行“定期检测、强制维护、视情修理”的维护和修理制度。在这个大前提下,再结

倒车轨迹理论实现方法精编版

倒车轨迹理论实现方法公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

倒车轨迹理论实现方法 帅文王文梁 关键字:倒车轨迹视角转换 前言:倒车轨迹是近两年部分国产汽车导航设备上新出现的一个功能,其借助方向盘转角信息将汽车可能的后退路线叠加到后视摄像头的输出上并标注出距离,以直观形象化的形式协助驾驶人员调整选择倒车路线,减少驾驶人员特别是新手的误判断,对使用者是一个不错的实用功能。倒车轨迹在智能倒车领域内属于辅助倒车系统中的一种,虽然其还无法达到智能化倒车,但是其实用性和辅助性上对汽车智能化单元技术方面是一个有效的补充。本文将基于使用为目的,从经验角度并结合基本数学推导分析倒车轨迹的原理、实现过程并给出实际使用过程中需要的操作点。由于本文非侧重于数学理论,对部分数学细节在不影响实际结论情况下不做深入探讨。 一倒车轨迹的基本原理 从日常经验可知,以自行车为例,如果前轮有一定转角,在维持转角不变状态和无轴向移动前提下自行车走过的路径将会以某个圆点为中心旋转,同样的状态也会出现在汽车上。其走过路径如图1。

图中假设车轮不会出现轴向移动,故如果保持车轮转角不变的情况下,每个车轮只能沿着垂直其车轴的方向行进,这里取前后轮的轴心作为轨迹跟踪点(实际过程中两个前轮轴心不会出现平行),则轨迹应该是以前后轮轴向线的焦点为圆心的圆。图中φ为为前轮同水平方向的夹角,记前后轮轴距为L,后轮轴长为W,后轮距离车尾的距离为D,从几何关系可知,后轮轴心的运动轨迹可以描述为以半径Lcot(φ)的圆周运动。两个后轮的轨迹分别为Lcot(φ)-W/2和Lcot(φ)+W/2的圆。这里的推导过程采用经验法结合几何推算,完全从数学角度的推算过程请参考资料1。图中的x方向和y方向不同于一般习惯主要是考虑后面的视角变换。从等式可以看到,当φ接近0度时候行进轨迹近似直线,接近90度时半径呈缩小趋势,符合我们日常经验值。 二视角转换 从倒车公式推导出的路线图为行进路线的俯视图,实际显示给操作者的路线应该是从车内观察点观察到的轨迹,驾驶人员看到的运动轨迹实际为以车尾摄像头为中心点坐标的图像描述(图一中车尾位置的原点)。将摄像头位置定为坐标零点,则轨迹上的任意点位置公式为:(x+Lcot(φ))2+(y+D)2=(Lcot(φ))2?(1) 上面推导的轨迹仍然是基于俯视条件下的轨迹,看到的应该为处于一定视角观察的轨迹,故需要进行一定角度的转换才能切换到实际观察到的图像。假设摄像头的可视角范围为2α,摄像头距离地面h,摄像头中心线同水平面的夹角为β,输出屏幕的高度为H,这里假设摄像头相对于屏幕为一个点,会造成实际

自动控制原理课程设计--根轨迹法

自动控制原理综合实验 一.实验目的 1.掌握连续系统的根轨迹法校正设计过程 2.掌握用根轨迹法设计校正装置的方法,并用实验验证校正装置的正确性 3.了解MATLAB 中根轨迹设计器的应用 4.了解零点和极点对一个系统的影响 二.实验内容 设控制系统为单位负反馈系统,开环传递函数为: ()(20)(5) K G s s s s =++ 试用根轨迹法设计串联超前校正装置,使校正后系统满足:期望开环放大系数K ≥18,0.4s t s ≤ ,%25%σ≤。 三.实验步骤 (1)用鼠标双击MATLAB 图标,进入MATLAB 命令窗口:“Command Window ”. (2)在“Command Window ”中键入以下程序: clear; num1=[1 ]; den1=conv([1 0],conv([1 20],[1 5])); Gk=tf(num1,den1); rltool(Gk) 得到如图1所示的开环的根轨迹图形,图1中红色正方形是k =1时闭环系统的极点。

图1 (3)选择Analysis—other loop repsonses点击后如图2所示 图2 图2的设置,表示要观察闭环系统的单位阶跃输入的时域响应曲线。 选择STEP后在右边的Closed-loop下面的r to y打钩,按OK.观察系统的阶跃响应,如图3所示

图3 (4)引入设计规则:添加设计条件,在根轨迹上建立期望极点区域。在图4的菜单项中,点击Edit>>Root Locus>>Design Constrains>>New,得图5。 图4 在图4所示的界面上设置调节时间。设置完毕,点击OK,得图5。

自动控制原理简答题要点

47、传递函数 :传递函数是指在零初始条件下,系统输出量的拉式变换与系统输入量的 拉式变换之比。 48、系统校正 :为了使系统达到我们的要求,给系统加入特定的环节,使系统达到我们 的要求,这个过程叫系统校正。 49、主导极点 :如果系统闭环极点中有一个极点或一对复数极点据虚轴最近且附近没有 其他闭环零点,则它在响应中起主导作用称为主导极点。 50、香农定理 :要求离散频谱各分量不出现重叠 , 即要求采样角频率满足如下关系: s ≥ 2 ω max 。 51、状态转移矩阵 : (t ) e At ,描述系统从某一初始时刻向任一时刻的转移。 52、峰值时间 :系统输出超过稳态值达到第一个峰值所需的时间为峰值时间。 53、动态结构图 :把系统中所有环节或元件的传递函数填在系统原理方块图的方块中, 并把相应的输入、输出信号分别以拉氏变换来表示,从而得到的传递函数方块图就称为 动态结构图。 54、根轨迹的渐近线 :当开环极点数 n 大于开环零点数 m 时,系统有 n-m 条根轨迹终 止于 S 平面的无穷远处,且它们交于实轴上的一点,这 n-m 条根轨迹变化趋向的直线 叫做根轨迹的渐近线。 55、脉冲传递函数 :零初始条件下,输出离散时间信号的 z 变换 C z 与输入离散信号的 56、Nyquist 判据(或奈氏判据) :当ω由 - ∞变化到 +∞时, Nyquist 曲线(极坐标 图) 逆时针包围( -1,j0 )点的圈数 N ,等于系统 G (s )H (s ) 位于 s 右半平面的极点数 P ,即 N=P ,则闭环系统稳定;否则( N ≠ P )闭环系统不稳定,且闭环系统位于 s 右半平面的极 点数 Z 为: Z=∣P-N ∣ 57、程序控制系统 : 输入信号是一个已知的函数,系统的控制过程按预定的程序进行, 要求被控量能迅速准确地复现输入,这样的自动控制系统称为程序控制系统。 58、稳态误差 :对单位负反馈系统,当时间 t 趋于无穷大时,系统对输入信号响应的实 际值与期望值(即输入量)之差的极限值,称为稳态误差,它反映系统复现输入信号的 (稳态)精度。 59、尼柯尔斯图( Nichocls 图):将对数幅频特性和对数相频特性画在一个图上,即以 (度)为线性分度的横轴,以 l ( ω)=20lgA ( ω)(db )为线性分度的纵轴,以ω为参变 量绘制的 φ( ω) 曲线,称为对数幅相频率特性,或称作尼柯尔斯图( Nichols 图) 60、零阶保持器 :零阶保持器是将离散信号恢复到相应的连续信号的环节,它把采样时 刻的采样值恒定不变地保持(或外推)到下一采样时刻。 61、状态反馈 设系统方程为 x& Ax Bu,y cx ,若对状态方程的输入量 u 取 u r Kx , 则称状态反馈控制。 . 名词解释 z 变换 R z 之比,即 G z Cz Rz

倒车轨迹理论实现方法

倒车轨迹理论实现方法 帅文王文梁 关键字:倒车轨迹视角转换 前言:倒车轨迹是近两年部分国产汽车导航设备上新出现的一个功能,其借助方向盘转角信息将汽车可能的后退路线叠加到后视摄像头的输出上并标注出距离,以直观形象化的形式协助驾驶人员调整选择倒车路线,减少驾驶人员特别是新手的误判断,对使用者是一个不错的实用功能。倒车轨迹在智能倒车领域内属于辅助倒车系统中的一种,虽然其还无法达到智能化倒车,但是其实用性和辅助性上对汽车智能化单元技术方面是一个有效的补充。本文将基于使用为目的,从经验角度并结合基本数学推导分析倒车轨迹的原理、实现过程并给出实际使用过程中需要的操作点。由于本文非侧重于数学理论,对部分数学细节在不影响实际结论情况下不做深入探讨。 一倒车轨迹的基本原理 从日常经验可知,以自行车为例,如果前轮有一定转角,在维持转角不变状态和无轴向移动前提下自行车走过的路径将会以某个圆点为中心旋转,同样的状态也会出现在汽车上。其走过路径如图1。

图中假设车轮不会出现轴向移动,故如果保持车轮转角不变的情况下,每个车轮只能沿着垂直其车轴的方向行进,这里取前后轮的轴心作为轨迹跟踪点(实际过程中两个前轮轴心不会出现平行),则轨迹应该是以前后轮轴向线的焦点为圆心的圆。图中φ为为前轮同水平方向的夹角,记前后轮轴距为L,后轮轴长为W,后轮距离车尾的距离为D,从几何关系可知,后轮轴心的运动轨迹可以描述为以半径Lcot(φ)的圆周运动。两个后轮的轨迹分别为Lcot(φ)-W/2和Lcot(φ)+W/2的圆。这里的推导过程采用经验法结合几何推算,完全从数学角度的推算过程请参考资料1。图中的x方向和y方向不同于一般习惯主要是考虑后面的视角变换。从等式可以看到,当φ接近0度时候行进轨迹近似直线,接近90度时半径呈缩小趋势,符合我们日常经验值。 二视角转换

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