自动控制课程设计题目

题目六 机器人手臂控制系统

机器人手臂具有很大的惯性，主要依靠步进电机驱动相应的关节，实现手臂的运动，其控制电压输入为u，输出为关键转动的角度w，如图所示：

R(s)放大器Ka1s(s+1)(0.25s+1)机器人的运动模型C(s) 要求：

1.建立直流电机系统的数学模型，写出传递函数的表达式。

2. 调整放大器增益，使得系统在斜坡输入r(t)时，系统稳态误差小于0.1mm。 3.画出系统的波特图。

4.如果要求系统静态误差系数Kv≥5(s-1)，相角裕度大于45度，设计串联校正装置，要求校正后截止频率大于2 rad/s.

题目七 液位自动控制系统设计

1、任务简介

某化工厂水箱的排水量根据工业生产的需要而不断地变化，为了保持水箱压力恒定，就要保持水位恒定，因此就必须自动调整进水量。(应用PLC) 2、工作方式

本系统要求有手动和自动两种工作方式。手动控制方式用于水泵的调试，即当按下按钮时水泵运转，松开按钮时水泵停止，目的是为了调试水泵是否能正常工作；当系统切换为自动控制方式并启动后，控制系统自动调整水泵的进水量达到给定水位恒定。水位设定高限和低限，当水位超过设定的限位时要进行超限报警。 3、技术参数

控制系统技术参数表

变量名称 水位范围 水位设定值 水位误差 水位低限 水位高限

技术参数 0-3.0m 2.0 m ±0.5m 1.0m 2.6m 超限报警 超限报警 备注 题目八 基于PLC的三层货梯控制

1.任务描述：

外叫按钮控制方式是电梯的一种较简单的自动控制方式。电梯由安装在各楼层厅口的呼叫按钮进行操纵，其

操纵方式为呼叫（召唤）电梯、指令运行方向和停靠楼层。

电梯上、下由一台电机驱动；电机正转，驱动电梯上升；电机反转，驱动电梯下降。每层楼设有呼叫按钮SB1-SB3、呼叫指示灯HL1-HL3和到位行程开关SQ1-SQ3Q。

电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向呼叫均无效（简称“不可逆响应” ）。响应呼叫时，呼叫指示灯亮。

2 . 控制要求说明如下表所示：

序号 输 入 原行楼层 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 2 3 2 呼叫楼层 3 3 3 2 2 2 1 1 1 2，3 先1后3 先3后1 2，1 1，3 运行方向 升 升 停 升 停 降 停 降 降 升 降 升 降 降 上升到3层停 上升到3层停 呼叫无效 上升到2层 呼叫无效 下降到2层 呼叫无效 下降到1层 下降到1层 先升到2层后停5秒后再升到3层 下降到1层 上升到3层停 先降到2层停5秒后再降到1层停 下降到1层停，3层呼叫无效 输 出 运行结果 题目九 自动售货机

1、 任务简介

自动投币售货

2、 工作方式

(1)此售货机可投入1元、5元或1O元硬币。

(2)当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；又当投入的硬币总值超过15元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。

(3)当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动。

(4)当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。

(5)若投入硬币总值超过按钮所需的钱数(汽水12元，咖啡15元)时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余的钱。 3、 设计要求

根据要求，写出梯形图及指令表。

题目十 花样喷泉

1.任务简介

花式喷水如图所示，第一花样配以绿灯，第二花样配以蓝灯，第三花样配以黄灯，第四花样配以红灯。在花样确定的前提下，可以通过修改程序或者改变外接的控制开关的时间，就可改变控制方式，达到显现各种复合花样的要求。自动投币售货 2.工作方式

按下起动按纽XO且X2一直接通，则第一花样输出且绿灯亮；1分钟后，第二花样输出且蓝灯亮；到2分钟时，第三花样输出且黄灯亮；到3分钟时，第四花样输出且红灯亮。即各延时1分钟后，第1---4花样相继显现并一直保持1—4种花样同时显现。若XO按下后，X2仅接通1分钟，则1—4花样轮流显现1分钟，然后暂停1分钟，如此循环。 3.设计要求