打印机皮带驱动器的设计与仿真ppt课件.ppt
指导教师：,论文题目打印机皮带驱动器的设计与仿真,班级：学生：学号：,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,结果理论分析,结论,致谢,1,2,3,4,5,6,目录,打印机皮带驱动器的设计与仿真,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,结果理论分析,致谢,结论,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,结果理论分析,致谢,结论,打印机皮带驱动器的设计与仿真,课题任务背景,大系统、复杂系统、人机交互系统集成,控制论的根本：信息控制,掌握状态空间模型建立,建立状态空间模型,能控性、能测性、稳定性理论研究,用MATLAB分析能控性、能测性、稳定性,人才培养：宽口径、多面手、复合型人才,背景：现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。,趋势,任务,参考书籍：现代控制理论谢红卫著,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,结果理论分析,全文总结展望,结论,打印机皮带驱动器的设计与仿真,课题研究方法包括以下四个方面1.物理建模研究物理系统，获得定量数学模型2.理论推导运用控制理论知识结合模型推导状态传递函数3.仿真计算使用MATLAB计算系统各项性能4.分析结果将理论推导和仿真结果相对比，分析设计的准确性,Measure,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,理论结果分析,致谢,总结,打印机皮带驱动器的设计与仿真,控制系统设计过程,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,理论结果分析,总结,打印机皮带驱动器的设计与仿真,打印机皮带驱动系统,设计原理方案,致谢,课题研究方法,理论结果分析,总结,打印机皮带驱动器的设计与仿真,打印机皮带驱动模型,课题任务背景,设计原理方案,致谢,课题研究方法,理论总结分析,结论,打印机皮带驱动器的设计与仿真,打印装置参数,课题任务背景,致谢,设计原理方案,课题任务背景,课题研究方法,致谢,结论,打印机皮带驱动器的设计与仿真,设计原理方案,理论总结分析,本设计要联系到直流电机，所以我们先从直流电机的传递函数出发 。直流电机的传递函数，其实是对实际电机的一种线性的、近似的、粗略的描述，而当中的一些高阶影响，就比如电刷上的电压下降等因素都将忽略不计。输入电压不仅可以作用于磁场，还可以作用于电枢两端。当激磁磁场非饱和时，气隙磁通与激磁电流成比例 。通过公式的推导，得出电机传递函数以及扭矩关系式：,直流电机传递函数,打印机皮带驱动器的设计与仿真,模糊分析,软件SPSS,状态流图推导,致谢,结论,设计原理方案,课题任务背景,课题研究方法,理论总结分析,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,致谢,打印机皮带驱动器的设计与仿真,理论结果分析,总结,终值定理可知： 这意味着x1(t)的稳态值为0。至此我们需要研究k在140范围内的实际取值，以及系统的实际响应。我们可以取k=20，k2=0.1,A=-0.0218，B=0.0218,C=-0.4318。由于留数太小，可以看出系统对单位阶跃扰动的响应将是很小的。又由于A、B比C小得多,理论推导,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,致谢,打印机皮带驱动器的设计与仿真,理论结果分析,结论,根据拉普拉斯变换,所以,变换为,X1(t)对阶跃扰动的响应,该系统能将外来扰动的影响减小到相当微弱的程度，这表明我们实现了预期的设计目标。,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,理论结果分析,致谢,理论结果分析,打印机皮带驱动器的设计与仿真,能控性、能测性、稳定性分析,能控性矩阵rank UC=n时，系统状态完全能控,能测性矩阵VC当rankVC=n,系统状态完全能观测,ctrb()和obsv（）函数直接求出能控性和能观测性矩阵,线性系统的稳定性取决于系统本身的结构和参数，而与输入无关，线性系统稳定的条件是其特征根均具有负实部。,在MATLAB中可以通过eig 函数之间求得系统的特征值,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,结论,致谢,理论结果分析,打印机皮带驱动器的设计与仿真,A=0 -1 0.15;200 0 0;-600 -8 -25; B=0;0;-100; C=1 0 0; D=0; Sc=ctrb(A,B)rank(Sc)= rank(A)=3，故系统可观,A=0 -1 0.15;200 0 0;-600 -8 -25;B=0;0;-100;C=1 0 0;D=0;SO=ctrb(A,C)rank(SO)= rank(A)=3，故系统可测,A=0 -1 0.15;200 0 0;-600 -8 -25;Q=eye(3);p=lyap(A,Q)val=eig(A)解的特征值为 -1.2642 +15.2179i 、 -1.2642 -15.2179i 、-22.4716，可知三个特征值中全部都是负实部跟，可知这个系统是稳定的,MATLAB对系统各性能分析结果,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,结论,致谢,理论结果分析,打印机皮带驱动器的设计与仿真,显然，不论是用理论公式推导的结果，还是用MATLAB仿真计算出来的结果都表明了该系统是稳定的，而且系统可观并且可测。,理论推导与仿真对比,为了再一次验证结果，我将皮带的滑轮半径由0.15修改为0.015，从理论上说这个系统不是稳定的，通过重复上述的步骤检验也得到了同样的结果。,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,理论结果分析,致谢,结论,打印机皮带驱动器的设计与仿真,主要工作如下,1、学习并了解现代控制理论中的状态空间模型的建立；2、建立打印机皮带驱动器的状态空间模型； 3、学习并进行打印机皮带驱动控制系统的能控性、能测性和稳定性方面的理论研究；4、利用MATLAB进行打印机皮带驱动控制系统的能控性、能测性和稳定性方面的仿真研究,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,理论结果分析,致谢,结论,打印机皮带驱动器的设计与仿真,有待改进的方面,First,仿真的方法掌握不够多,Second,缺乏更多的创新,课题任务背景,课题研究方法,设计原理方案,理论结果分析,结论,致谢,打印机皮带驱动器的设计与仿真,致谢,谢谢观赏,
