5-龙门刨床速度控制系统设计参考答案.doc

龙门刨床速度控制系统是一种典型的工业控制系统，它的设计和分析涉及到自动控制原理中的多个核心概念，包括系统分析、控制器设计、反馈机制、时域和频域性能评估以及系统校正等方面。在这一系统中，速度反馈用于自动控制龙门刨床的速度，以保证加工精度和表面光洁度。系统的核心在于反馈控制系统，通过电枢控制的直流电动机来驱动主电动机，实现对速度的精确控制。 龙门刨床速度控制系统的工作原理基于负反馈控制原理，即通过测量元件（测速发电机）对被控量（速度）进行实时检测，并将测量值与给定量进行比较，以计算偏差电压。偏差电压随后经过放大器放大，形成控制信号，调节晶闸管整流装置的输出电压，最终调节电动机的电枢电压，使刨床速度稳定或达到预设的工作速度。这一过程涉及到系统的动态特性和稳定性分析，需要对系统的各个组成部分进行详细的研究，包括传递函数的获取、系统方框图的绘制、以及系统的时域和频域分析。 设计龙门刨床速度控制系统需要对系统进行校正，以满足性能指标，如超调量小于20%和调节时间小于1秒。系统校正通常采用根轨迹法或频率法来实施，目的是改善系统的动态响应特性，使其能够快速且稳定地达到预期的工作状态。在设计过程中，工程师需要深入理解被控对象（电动机）和执行元件（触发器和整流装置）的特性，并对系统进行充分的理论和实验分析，以确保控制策略的有效性。 系统设计不仅仅是理论分析和计算的结合，还包括对实际工业应用条件的考虑。在设计任务书中，明确了设计的具体要求和评估标准，确保学生能够将理论知识应用于实际问题的解决中。设计报告的撰写需要严谨，清晰地表达设计思路和分析过程，并能够针对可能出现的问题提出合理的解决方案。报告内容应包括系统原理、设计步骤、分析结果以及最终的设计总结，并参照相关文献资料进行论述。 龙门刨床速度控制系统的设计是一个综合性的工程实践项目，它不仅要求学生掌握自动控制原理的理论知识，还要求能够将理论应用于实际工程问题的解决中。通过对这一系统的分析和设计，学生能够加深对自动控制系统工作原理的理解，提高解决复杂工程问题的能力，为将来在自动化领域的工作打下坚实的基础。