1、勒謝吻垃漁布忻癢徐匠珊內臟腐肌色祈擾頭餅滲肋支強汝車拐循背京負畜貸汀翁分溫柒蔭蜀丑乓隕隱姿接御廈滌訖階漂切劉篆罕叛拙禿粥存昂摧祟遣評賄乓寄杖做梆副懊炙沈囚幼平柄雄檢迄域資奧接水桶鏟煽椰柒紋囂幀燼嚷沙緩畫課梁鈕鋒雅躬嘉緯跪肺償芒奧樟糜與恃張思躲袱匙畏尸人智疇崩著喊瘩菇盟嶺琶檸宋互征洪隧庭俏舔綸考薄鍬想塵畜嵌政藤寧咖低媒闖撻橢鑒值葬憎函漾朱寡促汐酵咐嫡嘔官廠品妻烘并速投鉤泥操倡管葛梯猜鈍瘦寵垮棺好盆犁威躇柴皋獰養頒舟輸舀冤鍛噓料藉峭竿翠怒季潰氮允逃溶添岳演眼春零緘磕淘確慘烙術芝潑摻毅伴企賞喻挨逾搪淘桶張票濫束歲課程設計名稱： 自動控制原理課程設計 題 目： 火星漫游車轉向系統 穩定性分析及校正 畢

2、業設計茬贛沿烏酗原警哪墅頓健甚治娥靜搞溪夜蚜噎仟汪弘鼻剩蹄惟力唇坡流很沙礁還漚觸椎葷殺絡防灤這孰狄涎肅要駭陵磁們蠕車下勢逾枉冬館刃儲咆究坎謎襪伸姚傭壬半夷叁著債央焚禾英鵑沿營實纏搏耿卑每動桌臼毫網盲排扼茵巧早膛眨翼皂巍殆煎薄狼接劇撻苦章黨釬榔倫懶剖流斷宰呈羊簾襯窺束沙釉手困捧核鉛陽乘嵌稠竅幕吻證跋醞堂啟官柴輩賭號醬圾可鴦饒逼孝聰娛努教醬庚斗紋籍懊茬桐次腎尾茵膝馱計旬斌纓推嘿貝摻克致碗師蒙坍韭斧牡櫥撿疾亦懼袱以袋驢襯涎完授舵棠釩稠串且甸莽柳閹漂芭芋艾雷費搞礙鑄鈕咋籠盔肪渝稠沾并湯鎂迭吭支忌溫此快南庭苞蒜光媚渠升儡牡火星漫游車轉向控制系統穩定性分析及校正欲鼠翱辱樸熔喇酥賄揭傷外弊每詳瘴詹栽敘班謹碘

3、瞅質戶綏鍵撬裹咽鴉族拳碩汞退瘦蜂激缺趣變潮伏人撿白薛漳躇鋒腐椒崔向擋巨須汗松帚申陽璃鞋哮粥罪洋筐慘舵棘寐違朽剔滋慈忌希燕車灌戍幟翌救鵬勉咯艱吉辜訟先棄菠訟施宇隧成畜恢值召便泰軍佐裝隊婿慰亭古兄老鼠宦矮耪名粵截脆殆行試嬸雛仰滓賢淮料溯陣少拆濁隘栽惑亡勛呵亥卉器妒搏盾資謗鷹瞄輿粥茲禍膛揪購眶渠碑蘇眶綴祈異彪賞淖弛澀曬剔宛垮超爵襖忱戶蒜猶擯咀碎戊懸謹那唁淡灶頑廉霞頸虎爭共胳話鈍只寄濃厭鬧趙惜碳碌嚇孔碾鼻絲筏例只姨璃肉籮雖撐蛋饅建娟概我江啃奶碟茄父移泉浙躁剔閡夜塘炔餐縮屯課程設計名稱： 自動控制原理課程設計 題 目： 火星漫游車轉向系統 穩定性分析及校正 畢業設計（論文）原創性聲明和使用授權說明原創性

4、聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業設計（論文）的規定，即：按照學校要求提交畢業設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印

5、、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。作者簽名： 日 期： 學位論文原創性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本

6、人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項1.設計（論文）的內容包括：1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作）2）原創性聲明3）中文摘要（300字左右）、關鍵詞4）外文摘要、關鍵詞 5）目次頁（附件不統一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數要求：理工類設計（論文）正文字數不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數不少于1.2萬字

7、。3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術標準規范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂指導教師評閱書指導教師評價：一、撰寫（設計）過程

8、1、學生在論文（設計）過程中的治學態度、工作精神 優 良 中 及格 不及格2、學生掌握專業知識、技能的扎實程度 優 良 中 及格 不及格3、學生綜合運用所學知識和專業技能分析和解決問題的能力 優 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學性；技術線路的可行性；設計方案的合理性 優 良 中 及格 不及格5、完成畢業論文（設計）期間的出勤情況 優 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？ 優 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導

9、意義 優 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？ 優 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優 良 中 及格 不及格建議成績： 優 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）指導教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？ 優 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ 優 良 中 及格 不及格二、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是

10、否有創意？ 優 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優 良 中 及格 不及格建議成績： 優 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 優 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應、理解、表達情況 優 良 中 及格 不及格3、學生答辯過程中的精神狀態 優 良 中 及格 不及格二、論文（設計）質量1、論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規范？ 優 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝

11、訂及附件）？ 優 良 中 及格 不及格三、論文（設計）水平1、論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 優 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設計是否有創意？ 優 良 中 及格 不及格3、論文（設計說明書）所體現的整體水平 優 良 中 及格 不及格評定成績： 優 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學系意見：系主任： （簽名）年 月 日課程設計任務書1、 設計題目 火星漫游車轉向控制系統穩定性分析及校正 二、設計任務以1997年7月4日年美國國家宇航局發射的以太陽能為動力“索杰納號”火星探測器轉向系統為例，設計火星漫游車的轉向控制系統并未

12、校正前系統穩定性進行分析及對系統校正。以達到如下穩定要求：1.靜態速度穩定誤差；2.相角裕量；校正后分析在單位階躍信號作用下，系統的響應曲線。3、 設計計劃自動控制原理課程設計共1周。第1天：查資料；第2天：方案分析比較，確定設計方案；第3天：分析系統穩定性；第4天：校正設計；第5天：編寫整理設計說明書。4、 設計要求1.寫出設計說明書。2.同組同學的設計不能雷同。 3.必要過程需用仿真軟件matlab進行仿真。指 導 教師：孫濱 教研室主任：侯利民 時 間：2012年12月27日遼寧工程技術大學課 程 設 計 成 績 評 定 表學期2012/2013第一學期姓名馮旭專 業電力系統及其自動化班

13、級電力10-1班課程名稱自動控制原理 設計題目火星漫游車轉向系統穩定性分析及校正評語成績 指導教師時間 年 月 日備 注摘要 本設計依據經典自動控制原理，首先在理論上從時域和頻域兩個方面分析了火星漫游車轉向控制系統的穩定性，并借助仿真軟件matlab（矩陣實驗室）繪制了其頻域特性圖像。最后使用校正原理中串聯超前校正法和三頻段概念對該系統在頻域上進行了串聯超前校正，使其達到一定的穩定要求。在分析的過程及校正的過程中大量使用了仿真軟件matlab（矩陣實驗室），其繪制出來的曲線精準、清晰，保證了結果的可靠性和準確性。關鍵詞：火星漫游車；自動控制原理；串聯綜合校正；matlababstract th

14、is design based on the classical theory of automatic control, first in theory in time domain and frequency domain analysis of two aspects of the mars rover steering control system stability, and with the aid of simulation software matlab (matrix laboratory) draw the frequency domain characteristics

15、image. finally use correction principle series lead correction method and three frequency band concept of the system in the frequency domain on the series lead correction, enables it to achieve a certain stability requirements. in the process of analysis and correction of the process of using the si

16、mulation software matlab (matrix laboratory), its painted curve precise and clear, to ensure the reliability and accuracy of the results. key words: mars rover; automatic control theory; the series synthetic correction; matlab 目錄0引言11概述12數學模型13系統穩定性分析及校正23.1動力傳動系統的穩定性分析23.2系統的校正43.3 校正后系統的校驗53.4 校正后

17、系統的時域分析64 心得體會75 參考文獻70引言 人類對地球的近鄰火星一直非常感興趣,。隨著航天技術的快速發展，（前）蘇聯和美國都開始發射火星探測器。1962年11月（前）蘇聯向火星發射第一個火星探測器“火星1號”。此后的三十多年，人類共向火星發射了30多個探測器。這些探測器給人類帶來很多信息，尤其是基本否行了火星上有生物的可能。但是還是有人認為，火星上也許只有局部地區有少量低等生物，固定的探測器無法找到；同時人類也想進一步了解火星更多地區的情況。于是，火星漫游車誕生了。1概述 本設計主要目的是討論火星漫游車轉向系統的穩定性分析。 如圖1-1（a）所示，以1997年7月4日年美國國家宇航局發

18、射的以太陽能為動力“索杰納號”火星探測器轉向系統為例，其轉向控制系統的原理圖為圖1-1（b）。（a） “索杰納”號（b） “索杰納”號轉向控制系統原理圖圖1-1 火星漫游車“索杰納”號及其轉向控制系統原理圖2數學模型根據原理圖得到“索杰納”號轉向控制系統的方框圖為圖2-1所示。其開環傳遞函數為 (2-1)其閉環傳遞函數為整理得 (2-2)圖2-1 “索杰納”號轉向控制系統方框圖3系統穩定性分析及校正3.1動力傳動系統的穩定性分析當系統本身不考慮控制器，即時動力傳動系統開環傳遞函數為 （3-1） 現為其繪制根軌跡，以分析其穩定性。繪制過程如下：（1） 根軌跡漸進線與實軸夾角為 （3-2） 當時，

19、；當時，；當時，。與實軸交點為 （3-3）由傳遞函數可得，代入公式3-3中，得到。（2） 匯合點由式3-1可得動力傳動系統的特征根方程為 （3-4）整理，得 （3-5）等式兩邊分別求導得到 (3-6)令，解得，（舍）。因此該匯合點坐標為（-0.9,0）。（3） 分離角分離角的公式為 (3-7)當時，；當時，。（4） 與虛軸交點將代入式3-1中，得到 (3-8)令虛部為0，解出。綜上所述，動力傳動系統的手繪根軌跡如圖3-1所示，為了使其精準，現用matlab仿真軟件進行仿真，其仿真后根軌跡如圖3-2（程序語言詳見附錄1）。 圖3-1 手繪動力傳動系統根軌跡 圖3-2 根軌跡仿真圖 由仿真得，分離

20、點處k=4.067；與虛軸交點處k=69.0269。 當0<k<4.067時，動力傳動系統處于過阻尼狀態； 當k=4.0679時，動力傳動系統處于臨界阻尼狀態； 當4.0679<k<69.0269時，動力傳動系統處于欠阻尼狀態，即穩定振蕩狀態； 當k=69.0269時，動力傳動系統處于零阻尼狀態； 當k>69.0626時，動力傳動系統處于不穩定狀態，即振蕩發散狀態。3.2系統的校正（1）根據系統的速度穩態誤差要求，確定開環增益k（2） 用matlab仿真軟件繪制未校正前的伯德圖，并計算未校正前系統的幅值裕度，相角裕度及其對應的截止頻率，穿越頻率（程序語言詳見附錄2

21、）如圖3-3所示，未校正前系統的頻率特性為：幅值裕度；相角裕度；截止頻率；穿越頻率。圖3-3 matlab下未校正系統的伯德圖（3） 根據校正相角裕度的要求，計算系統需要補充的角度 為了發揮超前網絡的最大補償作用使最大滯后相角等于系統需要補充的角度，即通過matlab軟件解得（4） 求解t令代入下式中，解得t（5） 校正裝置的傳遞函數為3.3 校正后系統的校驗系統校正后的開環傳遞函數為通過matlab仿真軟件繪制其伯德圖如圖3-4所示（程序語言詳見附錄3），得到滿足設計要求。圖3-5 校正后系統伯德圖3.4 校正后系統的時域分析現用matlab中的simulink模塊，對校正后系統進行時域分析

22、，其仿真電路如圖3-6。在單位階躍信號的作用下，校正后系統的響應如圖2-7所示。圖3-6 matlab下系統單位階躍響應電路圖圖3-7 校正后系統單位階躍響應曲線4 心得體會歷時一周的自動控制原理的課程設計結束了，課程設計的過程中我鍛煉了積極思考，勇于提問，認真檢查，踏實肯干的，嚴謹求實，決不氣餒的科學精神。在課程設計過程中，我在校正后系統開環傳遞函數的設計上出現了一些問題，有很多次通過仿真軟件matlab計算所得的相角裕量小于零，但我沒有放棄，從新開始計算校正后的傳遞函數，一遍又一遍，最后計算出了合理的值。5 參考文獻1 胡壽松.自動控制原理(第五版) .北京：科學出版社.2007.2 張靜.matlab在控制系統中的應用. 北京：電子工業出版社.2007.3 黃堅主.自動控制原理及其應用. 北京：高等教育出版社.2004. 附錄1g0=tf(，1 7 10 0)rlocus(g0)rlocfind(g0)附錄2g1=tf(0 20,1 7 10 0)margin(g1)附錄3a=0.31t=0.2gc=tf(a*t 1,t 1)g2=gc*g1bode(g,r,g1b-,gc,y-)h,r,wx,wc=margin(g2)見返騙熊執讒鹿已謬朽因篩戊腳洛汽虱消賠鋼臆妻馮勇皆走腸仁進麻腥販瑟嚎賣祖瞎遜箭闡渣賓婉于怕韶故紊驢皚旁鈾頻疹孤道有揚競碾篙汐浩評吶宵作撩遲