1、 课程实习报告 指导老师签名： 年 月 日 课课 程程 名名 称：称： 自动控制原理自动控制原理 题题 目目 名名 称：称： 三阶系统校正三阶系统校正 年级专业及班级：年级专业及班级： 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指指 导导 教教 师：师： 评评 定定 成成 绩：绩： 教教 师师 评评 语：语： 2 自动控制原理及专业软件课程实习自动控制原理及专业软件课程实习任务书任务书 一、课程实习的目的一、课程实习的目的 （1）培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能 力； （2）掌握自动控制原理的时域分析法、根轨迹法、频域分析法，以及各种校正装置的 作用及用法，能够利用
2、不同的分析法对给定系统进行性能分析，能根据不同的系统性能 指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标； （3）学会使用 MATLAB 语言及 Simulink 动态仿真工具进行系统仿真与调试； （4）学会使用硬件搭建控制系统； （5）锻炼独立思考和动手解决控制系统实际问题的能力，为今后从事控制相关工作打 下较好的基础。 二、课程实习任务二、课程实习任务 某系统的开环传递函数为： 1)1)(0.5ss(s k (s)G 0 分析系统是否满足性能指标： （1）系统稳态速度误差系数 v K=5s-1; （2）相角裕度 40 。 如不满足，试为其设计串联校正装置。 三、课程实习内容课程实习内容
3、（1）未校正系统的分析： 1）利用 MATLAB 绘画未校正系统的开环和闭环零极点图 2）绘画根轨迹，分析未校正系统随着根轨迹增益变化的性能（稳定性、快速性） 。 3）作出单位阶跃输入下的系统响应，分析系统单位阶跃响应的性能指标。 4）绘出系统开环传函的 bode 图，利用频域分析方法分析系统的频域性能指标（相角裕 度和幅值裕度，开环振幅） 。 （2）利用频域分析方法，根据题目要求选择校正方案，要求有理论分析和计算。并与 Matlab 计算值比较。 （3）选定合适的校正方案（串联滞后/串联超前/串联滞后-超前） ，理论分析并计算校正 3 环节的参数，并确定何种装置实现。 （4）绘画已校正系统的
4、 bode 图，与未校正系统的 bode 图比较，判断校正装置是否符 合性能指标要求，分析出现大误差的原因。 （5）求此系统的阶跃响应曲线。分析采用的校正装置的效果。 （6）绘画模拟电路，提出校正的实现方式及其参数。 （7）总结（包括课程设计过程中的学习体会与收获、对本次课程实习的认识等内容） 四、参考书籍四、参考书籍 1 自动控制原理胡寿松主编 2 MATLAB 语言与控制系统仿真孙亮主编 3 自行查找的材料 五、课程实习时间安排（一周）五、课程实习时间安排（一周） 1 查阅参考书籍和手册及资料文献（1.5 天） 。 2 MATLAB 语言在自动控制原理中的应用，Simulink 建模方法（
5、1.5 天） 。 3 应用 MATLAB 和 Simulink 仿真，并撰写实习报告（1.5 天） 。 4 验收及校验（0.5 天） 4 目录 摘要 5 1、绪论 6 2、设计的目的、任务及内容 7 2.1 课程实习的目的 7 2.2 课程实习任务 7 2.3 课程实习内容 7 3、系统分析以及校正 8 3.1 开环增益的确定 8 3.2 未校正系统的分析 8 3.2.1 未校正系统的开环和闭环零极点图 . 8 3.2.2 未校正系统根轨迹图 . 10 3.2.3 未校正系统频域分析 . 11 3.2.4 未校正系统频域分析 . 12 4、系统的校正 13 4.1 校正方案的选择 13 4.2
6、 校正装置的确定及性能指标的检验 13 4.3 校正前、后系统的时域分析比较 14 4.4 校正前、后系统的频域分析比较 16 5、电路设计 17 5.1 典型环节电路 . 17 5.1.1 比例环节（P） . 17 5.1.2 积分环节（I） 18 5.1.3 比例积分环节（PI） 18 5.1.4 惯性环节（T） 19 5.1.5 比例微分环节（PD） . 20 5.1.6 比例积分微分环节（PID） 21 5.2 校正装置电路 23 6、SIMULINK 仿真 24 6.1 校正前单位阶跃响应仿真 24 6.2 校正后单位阶跃响应仿真 24 7、总结 26 8、参考文献 27 5 摘要 通过对未校正系统进行分析，得知系统需要校正才能满足要求。根据对原系统的时域、复域和 频域分析结果，这里采用串联滞后超前校正装置对其进行校正，理论计算得到校正装置的参数。 分析、校正过程中借助了 Matlab 语言、Simulink 工具箱仿真工具。经检验，校正后的系统满足性能 指标的要求。
