核电厂的遥控机器人系统校正

中北大学

课 程 设 计 说 明 书

学生姓名： 学 号：

学 院： 信息与通信工程学院 专 业： 自动化 题 目： 核电厂的遥控机器人系统校正

指导教师： 职称:

2011 年 3 月 4 日

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中北大学

课程设计任务书

2010 /2011 学年第 二 学期

学 院： 信息与通信工程学院 专 业： 自动化 学 生 姓 名： 学 号：

课程设计题目： 核电厂的遥控机器人系统校正 起 迄 日 期： 2 月 21 日～ 3 月 4 日

课程设计地点： 校内 指 导 教 师：

系 主 任：

下达任务书日期: 2011 年 2 月21 日

课 程 设 计 任 务 书

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1．设计目的： 1. 了解串联校正装置在实际控制系统中的应用； 2. 熟悉串联校正装置对线性系统稳定性和动态特性的影响； 3. 掌握串联校正装置的设计方法和参数调试技术； 4. 学会使用MATLAB对系统进行计算机辅助分析与设计。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 机器人已广泛应用于核电站的维护与保养。在核工业中，远程机器人主要用来回收和处理核废料，同时也用于核反应堆的监测、放射性污染清除和意外事故的处理等领域。这些应用表明，远程操作技术能够显著减少放射性环境对人体造成的危害，提高系统的维护保障能力。正在研究的一种机器人，可以完成在核电厂内特殊的操作任务。由这种机器人构成的远程监控系统可以完成对某些特定操作的监控任务，从而减小人体暴露于高放射区的危险。系统框图如下： 对象 控制器 (ss ) GR(s) - G c ( ) Y(s) Ke?sT若系统的开环传递函数为：G(s)? (s?1)(s?3)（1）当T?0.5s时，确定K的合适取值，使系统单位阶跃响应的超调量小于30%，并计算所得系统的稳态误差； （2）设计校正网络 s?2 Gc(s)? s?b以改进（1）中所得系统的阶跃响应性能，并使系统的稳态误差小于12%。 课 程 设 计 任 务 书

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3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： 1. 采用设计方法为频率响应法； 2. 用MATLAB绘制相关Bode图，从图上确定相角裕度、幅值裕度、截止频率和闭环极点等； 3. 用MATLAB绘制校正后系统的单位阶跃响应曲线，以对设计结果进行仿真和检验； 4. 选择多组参数值，对设计结果进行比较； 5. 书写设计说明书，要求系统分析和设计的步骤准确、完整、条理；图形绘制准确、清晰。 4．主要参考文献： 1. 薛定宇. 反馈控制系统设计与分析. 北京：清华大学出版社，2000 2. 黄忠霖. 控制系统MATLAB计算及仿真. 北京：国防工业出版社，2002 3. 王划一.自动控制原理. 北京：国防工业出版社，2010 5．设计成果形式及要求： 设计说明书。 要求：系统分析和设计的步骤准确、完整、条理；图形绘制准确、清晰。 6．工作计划及进度： 2011年2月21日~2月23日 熟悉题目查阅资料 2月24日~3月3日 设计并书写设计说明书 3月4日 答辩或成绩考核 系主任审查意见： 签字： 年 月 日 目录

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