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1、武汉科技大学自动控制原理课程设计校正装置结构图如下：利用MATLAB绘画校正装置的bode图在MATLAB中编写如下程序：G=tf([0.8131],[0.0201]);figure(1)margin(G);grid[gm,pm,wg,wp]=margin(G);校正装置bode图3.4校正后系统分析经超前校正后，系统开环传递函数为：?s?10??1?10?0.813s?1??1.23?G?s????s?s?s?1??0.020s?1?s?s?1???1??49.02?9校正后结构图：1)利用MA
2、TLAB绘画系统校正后的bode图在MATLAB中编写如下程序：G=tf([8.1310],[0.0201.02010]);figure(1)margin(G);grid[gm,pm,wg,wp]=margin(G);校正后系统的bode图：由上图可知，相角裕度???79.20?450；幅值穿越频率w??8.06rad/s?7.5rad/s；各项指标均满足设计要求。采用串联超前校正，用微分电路实现校正，其校正电路如图所示：CR2urR1uc2)校正前后的单位阶跃响应对比图。在MATLAB中编写如下
3、程序：G1=tf([10],[110]);G2=feedback(G1,1);t=0:0.01:15;9G3=tf([8.1310],[0.0201.02010]);G4=feedback(G3,1);y1=step(G2,t);y2=step(G4,t);plot(t,y1,’--’,t,y2);gridxlabel(‘t’);ylabel(‘c(t)’);title(‘校正前后单位阶跃响应对比图’);text(1.2,1.5,’校正前’);text(0.8,1.0,’校正后’);校正前后阶跃响
4、应对比曲线：由图知校正后的系统性能指标：峰值时间tp?0.669s；调节时间ts?1.68s；最大值cm?1.02；超调量??2%。四、课程设计小结与体会在做此课程设计时，我把课本认真看了一遍。在校正时，要分析好用什么校正，在试取值时需要对校正原理较好的理解才能取出合适的参数，在试过几次后，选定合适的值，在此过程中，我也掌握了MATLAB应用软件的相关内容，提高了对根轨迹、伯德图的分析能力，也提高了分析系统性能的能力，巩固了系统校正的相关知识。每一次课程设计都会学到不少东西，这次当然也不例外。不但
5、对自动原理的知识巩固了，也加深了对MATLAB9这个强大软件的学习和使用。通过这次课程设计也使我认识到对这门课程的学习还远远不够，还没有较好地将书本中的知识较好地融合，在做设计时，许多的公式还不是很熟练，这在以后的学习中要引起重视。未校正的系统的bode图百度搜索“就爱阅读”,专业资料、生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆!二○一○～二○一一学年第一学期9信息科学与工程学院课程设计报告书课程名称：自动控制原理课程设计班级：自动化0803班学号：200804134195姓名：马畅
6、指导教师：吕建林二○一○年十二月一、设计目的1.掌握控制系统的设计与校正方法、步骤。2.掌握对系统相角裕度、稳态误差和剪切频率以及动态特性分析。3.掌握利用MATLAB对控制理论内容进行分析和研究的技能。4.提高分析问题解决问题的能力。二、设计任务与要求2.1设计任务已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数Gk(s)?K9s(s?1)任务：用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计，使系统满足如下动态及静态性能指标：（1）在单位斜坡信号下，系统的稳态误差ess?0.1；（2）系统校正后，相位裕
7、量?’(?’c)?450。（3）系统校正后，幅值穿越频率?’c?7.5rad/s。2.2设计要求1)分析设计要求，说明串联校正的设计思路（滞后校正，超前校正或滞后-超前校正）；2)详细设计（包括的图形有：串联校正结构图，校正前系统的Bode图，校正装置的Bode图，校正后系统的Bode图）；3)MATLAB编程代码及运行结果（包括图形、运算结果）；4)校正实现的电路图及实验结果（校正前后系统的阶跃响应图－MATLAB或SIMULINK辅助设计）；5)校正前后的系统性能指标的计算。9三、设计方法步骤
8、及设计校正构图3.1校正前系统分析开环传递函数Gk(s)?K，?0.1;s(s?1)essess?limss?0s?s?1?11??0.1；s?s?1??ks2k10；s?s?1?故k取最小值时，k=10。则系统的开环传递函数G?s??校正前结构图：在MATLAB中编写如下程序：G=tf([10],[110]);G1=feedback(G,1);t=0:0.01:15;step(G1,t);gridxlabel(‘t’);ylabel(‘c(t)’);title(‘单位阶跃响应’)
