自动控制原理课程设计--三阶系统分析与校正

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1、 课程实习报告 指导老师签名： 年 月 日 课课 程程 名名 称：称： 自动控制原理及专业软件课程实习自动控制原理及专业软件课程实习 题题 目目 名名 称：称： 三阶系统分析与校正三阶系统分析与校正 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： 1 自控原理课程设计任务书自控原理课程设计任务书 1 课程设计目的与任务 自动控制原理课程设计是综合性与实践性较强的教学环节。本课程设计的任务是使 学生初步掌握控制系统数字仿真的基本方法，同时学会利用 MATLAB 语言进行控制方 针和辅

2、助设计的基本技能。 2 课程设计的设计课题 题目：三阶系统的校正与分析 设单位负反馈的开环传递函数为：G（s）=K/S(S+1)(S+5),设计校正装置，使系统在 阶跃输入下的超调量小于等于 30%，调节时间小于等于 5s，而单位斜坡输入时的稳态误 差小于等于 15%。 要求： （1）确定采用何种校正装置。仿真校正前系统的开环对数频率特性图以及系 统的根轨迹图。 （2） 将校正前性能指标与期望指标进行比较， 确定串联校正网络 Gc(s)的传递函数， 仿真出校正网络的开环频率特性曲线图。仿真校正后猪呢哥哥系统的开环对数频率特性 图以及根轨迹仿真图。 （3）当输入 r(t)=1 时，仿真出校正前系

3、统的的单位阶跃响应曲线 h(t)。分析校正前 后的单位阶跃响应曲线，得出结果分析结论。 3 课程设计的基本要求 （1）学习掌握 MATLAB 语言的基本命令，基本操作和程序设计；掌握 MATLAB 语言 在自动控制原理中的应用；掌握 SIMULINK 的基本操作，使用其工具建立系统模型进 行仿真。 （2）应用 MATLAB/SIMULINK 进行控制系统分析、设计。通过建立数学模型，在 MATLAB 环境下对模型进行仿真，使理论与实际得到最优结合。 （3）撰写自控原理课程设计报告。 2 目录目录 1.前言前言3 2.未校正系统分析未校正系统分析.4 2.1 复域分析复域分析.4 2.2 时域分

4、析时域分析.5 2.3 频域频域分析分析.6 2.4 用用 SIMULINK 进行仿真进行仿真.8 3.选定合适的校正方案选定合适的校正方案9 3.1 分析分析确定校正装确定校正装9 3.2 设计串联超前校正网络的步骤设计串联超前校正网络的步骤9 3.3 参数计算参数计算9 3.4 校正系统伯德图校正系统伯德图.10 4.校正后系统分析校正后系统分析11 4.1 复域分析复域分析. 11 4.2 时域分析时域分析12 4.3 频域分析频域分析 .13 4.4 用用 SIMULINK 进行仿真进行仿真.14 4.5 校正后的实验电路图校正后的实验电路图.15 5.致谢致谢16 6.参考文献参考文献17 3 1.前言前言 所谓自动控制，是指没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装 置或控制器） ，使机器、设备或生产过程（统称被控量）的某个工作状态或参数（即被 控量）自动地按照预定的规律运行。 自动控制系统的基本要求可以归结为稳定性（长期稳定性） 、准确性（精度）和快 速性（动态过程响应的快速性与相对稳定性） 。 自动控制技术已广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门，极 大的提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动条件，丰富和提