自动控制课程设计汇总.docx

电气工程学院
课程设计报告
课程名称：
设计题目：

自动控制理论
KSD-1 型晶闸管直流随动
控制系统的分析与校正
专 业：

自动化
班 级：

三班

学号：

20110220317
学生姓名：

李秀丽
时 间：

---
——————以下由指导教师填写——————
分项成绩： 出勤
总 成 绩：总分

成品

答辩及考核
成绩
指导教师（签名）：
KSD-1 型晶闸管直流随动系统分析与校正
前言
一、 KSD-1 型晶闸管直流随动系统是按输入角度与反馈角度
之间的偏差原理进的。 它 采用自整角机作位置测量元件， 晶闸管
做功率放大元件和直流伺服电动机做执行元件，属小功率随动系
统，为了提高系统稳定精度和动态品质，在系统中加入 PID 串联
或并联校正装置。
KSD-1 型随动系统实验装置是采用自整角机作为反馈元件，
线性运算放大器作为放大元件。可控硅作为功率放大元件，直流
伺服电机作为执行元件的小功率随动系统。为了改善系统的动态
品质指标，采用了直流测速发电机反馈作为并联校正，用电压放
大器作为有源串联矫正器。
本系统是采用电枢控制直流伺服电动机的随动系统，系统采
用变压式自整角机对，用来测量两个机械轴的转角差，当系统静
止时两个自整角机转子相对于三相绕组的夹角之差为零。
KSD-1 型随动系统性能指标（校正后） ：
1）输入轴最大变化速度 50 度/秒；最大角速度 50 度/ s2 。
2）静态误差不大于 度。
3）振荡次数小于 2 次。
4）超调量≤ 30%。
5）调节时间≤ ；
6）系统速度误差≤ 1 度（最大速度 50 度/秒），r=50t。
执行电机类型

型号

功率

电流

电压

转速

激 磁
电压
直流执行

S569

160

110

3300

110
电动机

瓦 安

伏 转/分

伏
二、随动系统原理简图和方块图
三、系统中有关环节的传递函数
1、敏感元件——自整角机
本系统采用如图所示的变压器式自整角机对， 用来测量两个机械轴的
转角差。
假设：系统的输入角
1
；输出角
2 ，
为系统的误差角：
1
2
在发送机
Sr
的激磁绕组上加交流电压
e (t)
E
r
sin
t
r
则在接收机
Sc
的变压器绕组上输出的感应电势为
接收机的感应电势
U r (t )
U m
sin
sin
t
er (t)
ur (t )
U r (t )
U m
sin
通常随动系统工作期间，失调角
是比较小的，输出电压曲线可看成直线
1
2