控制工程大作业(打印轮的控制分析)

控制工程基础大作业 打印机中打印轮控制系统分析 学院：机械工程及自动化学院 班级：车辆工程2 班 姓名： 学号： M微处理机控制器功 率放大器位置控制给定位置信号ΘiΘm=Θo直流电动机RaLa打印轮（负载）速度控制 图 1 图 1 所示为打印机中打印轮控制系统的原理图。系统由打印轮（负载）、直流电动机及用于速度反馈的增量编辑器等组成。打印轮一般有 96 个字符位置。控制打印轮的位置，就是使需要的字符放在硬拷贝打印锤前。打印轮直接安装在电动机轴上能在正反两个方向旋转。编码器是一种将直线或旋转位移变换为数码或脉冲信号的装置。 打印轮控制系统的控制目标是控制打印轮的位置。其原理是：当给出打印某个字符的指令时，通过指令传输电路，控制系统首先将它转换成总距离及行进方向信号，然后命令电动机驱动打印轮去校正位置。在此过程中，控制系统首先通过速度控制方式，驱动电动机打印轮系统按一定规律的转速旋转。当负载驱动到希望的位置附近后，通过位置控制方式，把位置误差控制到零，驱动打印轮在没有延迟或过大震荡的条件下尽快精确到位。 对于编码器—误差检测器，有 )()()(ttttoi.................... ...................... 式中：sK ——编码器增益。 在位置控制方式中，微处理机只不过把编码器的输出与给定参考位置进行比较，在送出与该两信号之差成比例的误差信号。 对于增益为AK 的功率放大器，有 )()(ateKteA......................... 对于永磁直流电动机，有 )()()()(atetetiRdttdiLbaaaa...............④ )()(twKteMbb...............................⑤ )()(TtiKtTaM................................⑥ )()()(tTtBwdttdwJMMM................⑦ 式中：bK ——电动机反电动势常数； TK ——电动机转矩常数； Mw——电动机转速； MT ——电动机输出转矩； J ——折算到电动机轴上的总转到惯量； B——折算到电动机轴上的总粘贴阻尼系数； 其余符号意义见图 1。 电动机输出量为 )(d(dtwttMM）...............................⑧ )()(ottM...................................⑨ （1）取式~ ⑨的拉氏变换，可以画出以i 为输入、o 为输出的系统 框图，如图 2 所示。 图2 由此可求出系统闭环传递函数为 TAsTbaaTAioKKKsKKTssTBsRKKKsss)1)(1()()()(s 开环传递函数为 s)1)(1()(TbaaTAsKKTssTBsR...