自动控制原理课程设计--串联超前—滞后校正装置

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1、 课课 题：题： 串联超前滞后校正装置（二） 专专 业业： 电气工程及其自动化 班班 级级： 2011 级三班 1 目录 一、一、设计目的设计目的 -1 二、设计要求二、设计要求 -1 三、实现过程三、实现过程 -3 3.1 系统概述系统概述 - 3 3.1.1 设计原理设计原理 - 3 3.1.2 设计步骤设计步骤 - 4 3.2 设计与分析设计与分析 - 5 3.2.1 校正前参数确定校正前参数确定 - 5 3.2.2 确定校正网络的传递函数确定校正网络的传递函数 - 5 3.2.3 理论系统校正后系统的传递函数和理论系统校正后系统的传递函数和 BODE 图图- 7 3.2.4 系统软件仿

2、真系统软件仿真 - 8 四、四、总结总结 -15 五、参考文献五、参考文献 -16 2 自动控制原理课程设计报告 一、设计目的一、设计目的 （1）掌握控制系统设计与校正的步骤和方法。 （2）掌握对控制系统相角裕度、稳态误差、剪切频率、相角穿越频率以及 增益裕度的求取方法。 （3）掌握利用 Matlab 对控制系统分析的技能。熟悉 MATLAB 这一解决具体 工程问题的标准软件，能熟练地应用 MATLAB 软件解决控制理论中的复杂和工程 实际问题，并给以后的模糊控制理论、最优控制理论和多变量控制理论等奠定基 础。 （4）提高控制系统设计和分析能力。 二、设计要求二、设计要求 已知单位负反馈系统的

3、开环传递函数 0 K G (S) S(S1)(0.125S1) ，试用频率法设计串 联滞后校正装置，使系统的相角裕量 0 30，静态速度误差系数 1 v K10s 1前期基础知识，主要包括 MATLAB 系统要素，MATLAB 语言的变量与语句， MATLAB 的矩阵和矩阵元素，数值输入与输出格式，MATLAB 系统工作空间信息， 以及 MATLAB 的在线帮助功能等。 2控制系统模型，主要包括模型建立、模型变换、模型简化，Laplace 变 换等等。 3控制系统的时域分析，主要包括系统的各种响应、性能指标的获取、零 极点对系统性能的影响、高阶系统的近似研究，控制系统的稳定性分析，控制系 统的

4、稳态误差的求取。 4控制系统的根轨迹分析，主要包括多回路系统的根轨迹、零度根轨迹、 纯迟延系统根轨迹和控制系统的根轨迹分析。 5控制系统的频域分析，主要包括系统 Bode 图、Nyquist 图、稳定性判据 和系统的频域响应。 6控制系统的校正，主要包括根轨迹法超前校正、频域法超前校正、频域 法滞后校正以及校正前后的性能分析。 3 三、实现过程三、实现过程 3.1、系统概述 3.1.1 设计原理 所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装 置，使系统整个特性发生变化，从而满足给定的各项性能指标。系统校正的常用 方法是附加校正装置。 按校正装置在系统中的位置不同， 系统校正分为串联校正、 反馈校正和复合校正。按校正装置的特性不同，又可分为 PID 校正、超前校正、 滞后校正和滞后-超前校正。 串联超前校正是利用超前网络或 PD 控制器进行串联校正的基本原理，是利 用超前网络或 PD 控制器的相角超前特性实现的，使开环系统截止频率增大，从 而闭环系统带宽也增大，使响应速