自动控制原理课程设计报告

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1、自动控制理论课程设计倒立摆系统的控制器设计学生姓名：陈科良指导教师：黄建明班级：2009级自动化一班重庆大学自动化学院二O一一年十二月课程设计指导教师评定成绩表项目分值优秀(100>x≥90)良好(90>x≥80)中等(80>x≥70)及格(70>x≥60)不及格(x<60)评分参考标准参考标准参考标准参考标准参考标准学习态度15学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务学习态度尚好，遵守组织纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作学习态度尚可，能遵守组织纪律，能按期

2、完成任务学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度技术水平与实际能力25设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献引用、调查调研比较合理、可信设计合理，理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能力，主要文献引用、调查调研比较可信设计基本合理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠

3、，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题创新10有重大改进或独特见解，有一定实用价值有较大改进或新颖的见解，实用性尚可有一定改进或新的见解有一定见解观念陈旧论文(计算书、图纸)撰写质量50结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准确，文字流畅，完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸工整、清晰结构合理，层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比较工整、清晰结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；

4、图纸比较工整内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰指导教师评定成绩：指导教师签名：年月日重庆大学本科学生课程设计任务书课程设计题目倒立摆系统的控制器设计学院自动化学院专业自动化年级已知参数和设计要求：M：小车质量1.096kgm：摆杆质量0.109kgb：小车摩擦系数0.1N/secl：摆杆转动轴心到杆质心的长度0.25mI：摆杆惯量0.0034kgm2利用根轨迹法设计控制器,使得校正后系统的性能指标满足:调整时间最大超调量利用频率特性法设计控制器，使得校正后系统的性能指标满足：(1)系统的静态位置误差常数为10；(2)

5、相位裕量为50°；(3)增益裕量等于或大于10分贝。设计或调整PID控制器参数，使得校正后系统的性能指标满足：调整时间最大超调量学生应完成的工作：1、利用设计指示书中推导的模型及任务书中的实际参数，建立小车倒立摆的实际数学模型。2、进行开环系统的时域分析。3、利用根轨迹法设计控制器，进行闭环系统的仿真分析。4、利用频域法设计控制器，进行闭环系统的仿真分析。5、设计PID控制器，进行闭环系统的仿真分析。6、所设计的控制器在倒立摆系统上的实时控制实验。7、完成课程设计报告。参考资料：1、固高科技有限公司.直线倒立摆安装与使用手册R1.0，20052、固高科技有限公司.

6、倒立摆与自动控制原理实验，20053、固高科技有限公司.固高MATLAB实时控制软件用户手册，20054、Matlab/Simulink相关资料5、涂植英，陈今润.自动控制原理.重庆：重庆大学出版社，20056、胡寿松.自动控制原理.北京：科学出版社，20017、KatsuhikoOgata.现代控制工程.北京：电子工业出版社，2003课程设计的工作计划：1、布置课程设计任务；参考相关资料，消化课程设计内容，进行初步设计（3天）；2、按课程设计的要求进行详细设计（4天）；3、进行实时控制实验，并按课程设计的规范要求撰写设计报告（2天）；4、课程设计答辩，实时控制验

7、证（1天）。任务下达日期2011年12月12日完成日期2011年12月23日指导教师（签名）学生（签名）陈科良倒立摆系统的控制器设计目录引言1摘要2关键字：2直线一级倒立摆控制器设计31、直线一级倒立摆建模31.1、建模分析31.2、模型的建立62、开环响应分析63、根轨迹法73.1、根轨迹分析73.2根轨迹校正83.3、MATLABSIMULINK仿真124、频率特性法134.1、频率响应分析134.2、频率响应设计144.3、Simulink仿真19结论20参考文献21陈科良倒立摆系统的控制器设计引言支点在下，重心在上，恒不稳定的系统或装置的叫倒立摆。相反，支

8、点在上而重