控制系统的设计与校正 课程设计

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1、 1 课程设计报告课程设计报告 课课 程程 名名 称称 控制系统的设计与校正控制系统的设计与校正 院院 部部 名名 称称 专专 业业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班班 级级 M09M09 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 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 一星期一星期 指指 导导 教教 师师 成绩 2 目 录 一一 课程设计的目的课程设计的目的 3 二二 课程设计题目及要求课程设计题目及要求 3 2.1 课程设计的内容 4 2.2 课程设计的条件 5 2.3 课程设计的要求 6 三设计方法与步骤三设计方法与步骤. 6 3.1

2、求被控对象的开环传递函数 7 3.2 求滞后校正器的传递函数 8 3.3 用 MATLAB 求校正前后系统的特征根 . 10 3.4 用 MATLAB 作出系统校正前和校正后的单位脉冲响应曲线，单 位阶跃响应曲线，单位斜坡响应曲线 . 18 3.5 绘制系统校正前与校正后的根轨迹 19 3.6 绘制系统前校正与校正后的 NYQUIST图 . 20 3.7 绘制系统前校正与校正后的 BODE图 21 四四 心得体会心得体会 22 五五 参考文献参考文献 22 3 一、一、设计目的：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

3、，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。 二、二、设计内容与要求：设计内容与要求： 2.1 设计内容设计内容： 1、阅读有关资料。 2、对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析。 3、绘制根轨迹图、Bode 图、Nyquist 图。 4、设计校正系统，满足工作要求。 2.2 设计条件设计条件： 1、已知单位负反馈系统被控制对象的传递函数为 0 K G (S) S(S1)(S2) 2.3 设计要求设计要求： 1、能用 MATLAB 解复杂的自动控制理论题目。 2、能用 MATLAB 设计控制系统以满足具体的性能指标。 3、 能灵活应用 MATLAB 的 CONTROL SYSTEM 工具箱和 SIMULINK 仿 真软件，分析系统的性能。 设计题目: 0 K G (S) S(S1)(S2) ，试用频率法设计串联滞后超前校正装置，使系统 的相角裕量 0 45，静态速度误差系数 1 v K10s ,截止频率不低于1.5 rads 4 三设计方法与步骤三设计方法与步骤 3.1、静态速度误差系数 1 v K10s ，即当 S0 时， 0 K G (S) S(S1)(S2)