自动控制原理校正课程设计--单位负反馈系统设计校正

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1、课程设计报告题目单位负反馈系统设计校正课程名称自动控制原理课程设计院部名称机电工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号课程设计地点C214课程设计学时1周指导教师金陵科技学院教务处制25目录1.绪论·······················································31.1相关背景知识···········································31.2课程设计目的····································

2、·······31.3课程设计任务···········································32设计过程····················································42.1确定及校正传递函数··································42.1.1确定及校正数····························4252.1.2.校正前系统bode图·······························6

3、2.1.3.校正后系统bode图·······························72.2校正前后分析对比······································82.2.1特征根··········································92.2.2三种响应曲线····································102.2.3动态性能指标···································132.2.4根轨迹图·

4、······································152.2.5奈奎斯特图·····································20253课程设计总结··············································214.参考文献·················································221.绪论1.1相关背景知识自动控制技术已经广泛应用到工业、农业生产，交通运输和国防建设。指导自动控制系统的

5、分析和设计的控制理论也有了很大的发展，它的概念、方法、和体系已经渗透到许多科学领域。在20世纪40和50年代中发展起来的经典控制理论至今仍然被成功的应用于单变量定常系统的分析和设计中。在20世纪50、60年代初发展起来的状态空间方法更具有广泛的适应性。MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数

6、值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。1.2课程设计目的1.25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。1.3课程设计任务题目：已知单位负反馈系

7、统的开环传递函数，试用频率法设计串联滞后——超前校正装置，使之满足在单位斜坡作用下，系统的速度误差系数，系统的相角裕量，校正后的剪切频率要求：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：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

8、数和校正后系统开环传递函数，校正装置的参数T，等的值。2.利用MATLAB函数求出校正前与校正后系统的特征根，并判断其系统是否稳定，为什么?3.利用MATLAB作出系统校正前与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，分析这三种曲线的关系？求出系统校正前与校正后的动态性能指标σ%、tr、tp、ts以及稳态误差的值，并分析其有何变化？4.绘制系统校正前与校正后的根轨迹图，并求其分离点、汇合点及与