题目
(提示:该控制器框图如图题6-47所示)。
第1题
第2题
图10-5 的模型描述了人类站立时的平衡调节机制。对于丧失自主站立能力的下身残疾的伤残人士,需要安装图10-5所示的站立和腿关节人工控制系统。设计要求:
图10-5站立和腿关节的人工控制系统
(1)若肌肉1神经系统的参数标称值为K=10,a=12,b=100,试用ITAE优化法设计P1控制器Gc(s)和前置滤波器Gp (s),使人工控制系统阶跃响应的σ%<10%,ess(∞) <5%,ts<2s (Δ=2%);
(2)当人疲乏时,肌肉1神经系统的参数变化为K=15,a=8, b=144,试沿用在(1)中得到的PI控制器和前置滤波器,检验系统的鲁棒性能,绘出系统参数变化前后的单位阶跃响应曲线。
第3题
按照上述工作要求,完成以下题目:(1)试分配I/O通道;(2)画出PLC的硬件接线图;(3)设计一个满足要求的梯形图程序。
第4题
空间机器人的机械臂及其控制框图如图10-7所示。已知电机与机械臂构成的手臂传递函数为
图10-7空间机器 人的机械臂控制系统
设计要求:
(1)当Gc(s) =K时,确定K的合适取值,使系统阶跃响应的超调量σ%=4.5% ;
(2)采用ITAE优化方法,并选取ωn=10,设计合适的PD控制器Gc(s),确定对应的前置滤波器Gp(s);
(3)采用ITAE优化方法,设计合适的Pl控制器Gc(s)和相应的前置滤波器Gp(s);
(4)采用ITAE优化方法和ωn=10,设计合适的PID控制器Gc(s) 和前置滤波器Gp (s);
(5)对比上述每种设计效果,列表比较系统对单位阶跃输入响应的σ%, tpp, ts(Δ=2%)以及由单位阶跃扰动引起的输出y (t) 的最大值和稳态值。
第5题
试设计一个智能工业供水系统。
目的:在某些工业生产中,一刻也不能离开水,否则将会造成产品的报废或设备损坏,采用智能供水系统,既能保证用水,又能节约用水。
原理:在供水控制系统中,有一个小水泵(22kW),一个大水泵(30kW)和一个备用水泵(30kW), 一个电动阀,一个涡轮流量计。根据流量计的信号测出水网水压来确定直接由水网供水或需要用泵从水池抽水或由加压泵供水。
要求:
(1)在加压泵供水期间,根据流星信号自动切换大、小泵以便节约用水;
(2)在泵供水期间检测电机是否温度过高,当超过某一温度时,三个裂自动 切换
(3)当小泵电机(1#),大泵电机(2#)和备用泵电机(3#)均超过温升时,自动转入由水网供水方式;
(4)在任一电机发生故障时报警。
回答问题:
(1)试叙述你的设计思想;
(2)写出该智能系统的硬件配置;
(3)画出系统的硬件框图。
第6题
第7题
第8题
第9题
第10题
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