自动控制原理课程设计-控制系统设计与校正

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1、 1 课程设计报告课程设计报告 题题 目目 控制系统设计与校正 课课 程程 名名 称称 自动控制原理课程设计 院院 部部 名名 称称 机电工程学院 专专 业业 电气工程及其自动化 班班 级级 10 电气工程及其自动化（2） 学学 生生 姓姓 名名 学学 号号 课程设计地点课程设计地点 课程设计学时课程设计学时 1 周 指指 导导 教教 师师 2 目目 录录 1、绪论 . 3 1.1 相关背景知识 3 1.2 课程设计目的 3 1.3 课程设计任务 3 2、设计过程 5 2.1 确定校正传递函数 . 5 2.1.1 确定 0 K. 5 2.2 利用 MATLAB 绘画未校正系统的 bode 图

2、5 2.2.1、校正前 Bode 图. 5 2.2.2 第一次超前校正后的 Bode 图 6 2.2.3、第二次超前校正后的 Bode 图： . 7 3、三种响应曲线 10 3.1 单位脉冲响应 10 3.2、单位阶跃响应 11 3.3、单位斜坡响应 13 4、特征根 . 15 5、系统的动态性能指标 . 16 6、系统的稳态误差. 19 7、根轨迹 . 20 8、系统的 Nyquist 图 23 9、课程设计结束语. 25 10、参考文献 26 3 1 1、绪论、绪论 1.11.1 相关背景知识相关背景知识 自动控制原理作为自动控制系列课程的实践性教学环节的教 程，是新世纪电子信息与自动化系

3、列课程改革教材之一。该课程综合性 强、知识覆盖面广,要求学生具有工程数学 、 电路等基础知识,以及较 强的计算能力。而自动控制原理课程设计能够帮助学生进一步巩固自控 基础知识,并结合电路、电子技术,加强实践操作能力，因此具有很重要的意 义。 1.21.2 课程设计目的课程设计目的 1.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 补偿（校正）装置的作用及用法，能够利用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。 2.学会使用 MATLAB 语言及 Simulink 动态仿真工具进行系统仿真与调 试。 1.31.

4、3 课程设计任务课程设计任务 设计题目：设计题目： 设原系统的开环传递函数为 0 () (0.51)(0.21) K G S SSS 要求校正 后系统的相角裕度 ，静态速度误差系数 1 v K10s ， 试求串联超前 校正装置。 要求：要求：根据给定的性能指标选择合适的校正方式对原系统进行校正（须写清 楚校正过程） ，使其满足工作要求。然后利用 MATLAB 对未校正系统和校正后 系统的性能进行比较分析，针对每一问题分析时应写出程序，输出结果图和 结论。最后还应写出心得体会与参考文献等。 具体要求如下：具体要求如下： 1.首先， 根据给定的性能指标选择合适的校正方式对原系统进行校 4 正，使其满足工作要求。 要求程序执行的结果中有校正装置传递函数和校正 后系统开环传递函数，校正装置的参数 T，等