自动控制原理课程设计-控制系统的综合设计

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1、自动控制原理课程设计专业：自动化设计题目：控制系统的综合设计班级：学生姓名：学号：指导教师：分院院长：教研室主任：电气工程学院一、课程设计任务1、设计内容R1·+··urucR0R2R3R4CS针对二阶系统，利用有源串联超前校正网络（如图所示）进行系统校正。当开关S接通时为超前校正装置，其传递函数，其中，，，“-”号表示反向输入端。若Kc=1，且开关S断开，该装置相当于一个放大系数为1的放大器（对原系统没有校正作用）。2、设计要求1）引入该校正装置后，单位斜坡输入信号作用时稳态误差，开环截止频率wc’

2、≥4.4弧度/秒，相位裕量γ’≥45°；2）根据性能指标要求，确定串联超前校正装置传递函数；3）利用对数坐标纸手工绘制校正前、后及校正装置对数频率特性曲线；4）设校正装置R1=100K，R2=R3=50K，根据计算结果确定有源超前校正网络元件参数R4、C值；5）绘制引入校正装置后系统电路图（设给定的电阻和电容：R=100K，C=1mF、10mF若干个）；6）利用Matlab仿真软件辅助分析，绘制校正前、后及校正装置对数频率特性曲线,并验算设计结果；7）在Matlab-Simulink下建立系统仿真模型

3、，求校正前、后系统单位阶跃响应特性，并进行系统性能比较；8）利用自动控制原理实验箱完成硬件设计过程，包括：搭建校正前后系统电路、输入阶跃信号并通过示波器观察校正前后系统输出响应曲线。3.课程设计报告要求（1）设计报告包括内容1）理论计算校正装置的过程及手工绘制校正前、后对数频率特性；2）绘制系统电路图时各环节参数的计算过程（包括有源校正装置R4和C的计算过程）；3）利用Matlab仿真软件辅助分析设计的程序及校正前、后对数频率特性曲线；4）利用Matlab-Simulink建立校正前、后系统仿真模型，

4、求单位阶跃响应曲线，并计算校正前后系统超调量、调节时间，给出结论；5）硬件设计过程及设计结果，给出结论。（2）在设计过程中遇到的软、硬件问题及解决的办法（3）课程设计总结包括：本次课程设计过程中的收获、体会，以及对该课程设计的意见、建议等。（4）上交电子版设计报告（5）设计中参考文献列表（6）报告使用B5纸打印5.参考资料[1]王建辉等.自动控制原理.北京:清华大学出版社.2007[2]胡寿松.自动控制原理.北京:科学技术出版社.2001[3]薛定宇.反馈控制系统设计与分析—MATLAB语言应用（第1

5、版）.北京:清华大学出版社、2000[4]薛定宇.控制系统计算机辅助设计—MATLAB语言及应用.北京:清华大学出版社.1996[3]罗忠宝.自动控制原理实验指导书.长春：本校自编教材6.设计进度（2011年11月28日~12月12日）时间设计内容11.28-11.30布置设计任务、查阅资料、理论设计12.1-12.4Matlab仿真设计、Simulink仿真分析12.5-12.8系统硬件设计12.9-12.12整理课程设计报告，答辩7.课程设计时间及地点2011年11月28日-2011年12月12日

6、上午：8:00-11:00；下午：1:00-4:00；晚上：6:00~9:00地点：新实验楼323PLC课程设计报告班级：姓名：学号：指导教师：撰写日期：目录目录第一章课程设计内容与要求分析11.1课程设计内容11.2课程设计要求分析21.2.1系统单元电路组成2第二章4PLC课程设计总结7参考文献8注意：页码右对齐，使用超级链接，连接章节使用超级链接，连接章节的方法：1步：选择大纲视图2步：选择目录等级3步：定义标题2为2级目录目录4步：定义标题3为3级目录后以此类推。定义全文目录结构，（注意目录不

7、能重复录入目录之中的处理方法。）5步：更新目录选择更新整个目录更新目录内容和页码；选择只更新页码，仅更新页码。第一章课程设计内容与要求分析（楷体、5号、边框宽度为3磅）第一章课程设计内容与要求分析（标题1，宋体，小2）1.1课程设计内容（标题2，黑体，小三，加粗，单倍行距）图1-1四层电梯模型示意图参考图1-1四层电梯模型示意图进行四层电梯PLC控制系统设计。设计内容：设计四层电梯控制系统的硬件电路（主电路硬件接线设计和PLC外部连线图）；进行PLC控制程序编制与调试；撰写课程设计报告；完成课程设计答

8、辩。四层电梯控制系统的设计要求：1）基本功能：电梯应包括各楼层外呼梯开关，其中1层只有向上开关；4层只有向下开关；中间层（2、3层）具有上、下各两个开关。电梯轿厢内部应具有完善的控制按钮，主要包括：1~4层目标楼层请求按钮；强制开门按钮；强制关门按钮；故障报警按钮。电梯井内应设置楼层检测信号，对电梯位置进行检测。各楼层设置电梯位置指示灯，指示灯亮表示电梯位于该层，指示灯灭表示电梯离开该层。程序调试时利用小灯指示电梯运行方向和开关门动作。电梯设置向上、向下