自动控制课程设计--线性控制系统的设计与校正

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1、自动控制课程设计报告专业:11应用电子技术班级:应电二班学号:110372021307姓名:贺成林同组人:贺成林、吴炎奇、吴玮祎一、课程设计题目：线性控制系统的设计与校正二、课程设计内容：1、拟定一个线性控制系统，确定传递函数和模拟电路，并在自动控制原理实验箱上搭建实际电路，输入阶跃信号（用适当周期的方波信号模拟），测量系统各项动态、稳态性能指标；2、根据工程控制的一般要求提出控制系统的性能指标要求，选择合适的方法设计校正装置，并采用Matlab软件进行仿真。然后在实验装置上搭建校正后的系统电路，再次

2、测量阶跃输入下的动态、稳态性能指标，与校正前的系统进行比较；三、实验条件：测量仪器、自动控制理论实验装置、具有数据采集功能的数字示波器、装配Matlab等软件的计算机。四、实验内容：已知二阶闭环系统方框图如下所示:图1二阶闭环系统的方框图图2二阶闭环系统的模拟电路图校正前系统的开环传递函数为:对应的闭环传递函数为:由此可得:　　　　　　　　　　　　因此未加校正装置前系统超调量:调节时间:系统校正前仿真电路结果图系统校正前伯德图系统校正前ATLAB仿真结果图设计要求:因此校正后系统性能指标要求:超调量:

3、调节时间:设置校正装置的传递函数:则校正后系统的开环传递函数:相应的闭环传递函数:得：所以校正装置的传递函数：由此可得校正装置模拟电路为：　　　　　其中：检验：校正后系统电路图图4校正后系统电路图系统校正后仿真电路结果图系统校正后伯德图系统校正后ATLAB仿真结果图五．实验数据分析　　　　　根据实验数据得出，基本满足　　　　　即满足实验要求，与校正前相比较，后者稳定性明显提高六.实验总结与心得体会本次自动控制课程设计实验,,我们从中我们研究了二阶系统的动态性能和稳态性能，系统的超前校正和状态反馈，而这

4、也是自动控制原理的重要知识。以上内容大致覆盖了自动控制原理几个主要知识内容，是课内课程的课外拓展。可以说，这一系列的实验帮助我们对信号知识不仅温习了一遍,还是我们从中得到新的认识。印证了一句古语“温故而知新，可以为师矣”。同时加深了理论知识的认识和理解，达到了理论联系实际的效果。而通过自行设计系统的校正方案,我们加深对自动控制原理的理解,掌握其分析方法,了解其动态特性和稳态特性,同时,我们也学会了设计实验的方法和步骤。总而言之，在自动控制实验过程中受益匪浅，不仅巩固了以前学习过的知识，还学习到了新知识

5、，而且学以致用，将所学知识转化成了实际应用。参考资料：《自动控制原理》，胡寿松《MATLAB控制系统设计仿真应用》，王丹力《信号与控制综合实验教程》熊蕊