《自动控制原理》课程设计飞行器控制系统设计

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1、课程设计任务书学生姓名：专业班级：电气0902指导教师：工作单位：武汉理工大学题目：飞行器控制系统设计初始条件：飞行器控制系统的开环传递函数为:G（5）=450(W5(5+361.2)要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1.分别用时域和频域方法设计该系统的控制器。控制系统的时域性能指标为：单位斜坡输入的稳态误差＜0.000443最大超调量＜5%上升时间S0.005sec调节时间＜0.008sec控制系统的频域性能指标为：单位斜坡输入的稳态误差＜0.000443相位裕量大于80°2.用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析，画出阶

2、跃响应曲线,计算其时域性能指标。时间安排:任务时间（天）审题、查阅相关资料2分析、计算2编写程序2撰写报告1论文答辩0.5指导教师签名:系主任（或责任教师）签名:摘要:根据被控对象及给定的技术指标要求，涉及自动控制系统，既要保证所设计的系统具有良好的性能，满足给定的指标要求，还有考虑方案的可靠性和经济性，木课程设计是在给定的指标下，分别用时域和频域方法设计该系统的控制器。木文首先从理论的方法分别用时域和频域法求出控制系统的时域性能指标，再用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析，画出阶跃响应曲线，计算其时域性能指标，经验证，满足设计要求。关键词:飞行器控制系统时域频域MA

3、TLABAbstractKeywords:AircraftAccordingtothecontrolledobjectandgiventhetechnicalindexrequirements,involvingtheautomaticcontrolsystem,whichnotonlyhavetoguaranteethesystemdesignedhasgoodperformanee,andmeetgivenindexrequirement，alsoconsideringschemereliabilityandeconomicalefficiency，thiscourse

4、isdesignedinagivenindex,respectivelyfortimedomainandfrequencydomainmethodtodesignthesystemcontroller.Thispaperfromthetheoreticalmethodrespectivelyintimedomainandfrequencydomainmethodforthecontrolsystemofthetime-domainperformaneeindex,reoccupyMatlabbeforeandaftercorrectionsystemsimulationan

5、alysisanddrawtheLaplacedomainresponsecurve,calculatesthetime~domainperformaneeindicators,theverification,andmeetthedesignrequirements.ControlsystemTime-domainFrequencydomainMatlab1设计要求1.1初始条件11.2设计任务12用时域方法设计系统控制器12.1题目分析12.2超调量计算22.3稳态误差32.4上升时间32.5调节时间43用频域方法设计系统控制器43.1理论分析43.2参数计算MATLAB

6、仿真分析4.1阶跃响应曲线及性能指标4.2MATLAB频域分析75心得体会10参考文献飞行器控制系统设计1设计要求1.1初始条件：飞行器控制系统的开环传递函数为:G($)=4500K5(5+361.2)1.2设计任务：控制系统的吋域性能指标为：单位斜坡输入的稳态误差＜0.000443最大超调量55%上升时间＜0.005sec调节时间＜0.005sec控制系统的频域性能指标为：单位斜坡输入的稳态误差＜0.000443相位裕量大于80°2用时域方法设计飞行器控制系统2.1题目分析：已知系统开环传递函数可得：令4500R2所以开环传递函数G(s)=—乞——5(5+361.2)稳态

7、误差为的$=——-——=西1詁二冬<0.00()443limSG(s)©2农s->()"所以，取R=182超调量<0.5<>0.69CT=又因为2/©二361.2①由于了＞0.69,"181.6显然条件①不成立。所以说一定要加入一定的性能改善环节。通过分析，要达到指定的吋域性能指标,需要加入一个测速反馈调节。如图1所示:图1测速反馈控制系统其中研=45001,出为测速反馈系数2开环传递函数G（Q=—乞——$（$+361.2）加入测速反馈后开环传递函数：G($)=2：+Kg击/(2G/K虻)+1]即：G（5）=闭环传