自动控制原理课设1

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1、自动控制原理课程设计报告学院：班级：姓名：学号：地点：指导教师：11目录一．设计题目............................................3二．设计目的............................................3三．设计内容............................................33.1设计思路........................................33.2计算数据......

2、................................33.2.1数据确定......................................33.2.2求超前环节的函数..............................53.2.3将G(s)加入传函得..............................53.2.4.未校正前系统的闭环传函为......................53.2.5.校正后系统的闭环传函为.....................

3、...5四．实现与验证编程.......................................54.1制出校正后的bode图.............................54.2未校正的闭环奈氏图..............................64.3校正后的闭环奈氏图..............................74.4单位阶跃响应曲线................................84.5校正后的单位阶跃响应..........

4、..................9五．课程设计总结........................................10六．参考文献............................................1111自动控制原理课程设计一．设计题目：已知单位反馈系统开环传递函数如下：试设计超前校正环节，使其校正后系统的静态速度误差系数，相角裕度为45度，并绘制校正前后系统的单位阶跃响应曲线，开环Bode图和闭环Nyquist图。二．设计目的：1.通过课程设计使学生更

5、进一步掌握自动控制原理课程的有关知识，加深对内涵的理解，提高解决实际问题的能力。2.理解自动控制原理中的关于开环传递函数，闭环传递函数的概念以及二者之间的区别和联系。3.理解在自动控制系统中对不同的系统选用不同的校正方式，以保证得到最佳的系统。4.理解在校正过程中的静态速度误差系数，相角裕度，截止频率，超前(滞后)角频率，分度系数，时间常数等参数。5.学习MATLAB在自动控制中的应用，会利用MATLAB提供的函数求出所需要得到的实验结果。6.从总体上把握对系统进行校正的思路，能够将理论操作联系

6、实际、运用于实际。三．设计内容：3.1设计思路：超前校正装置具有相位超前作用,它可以补偿原系统过大的滞后相角，从而增加系统的相角裕度和带宽，提高系统的相对稳定性和响应速度。超前校正通常用来改善系统的动态性能，在系统的稳态性能较好而动态性能较差时，采用超前校正可以得到较好的效果。3.2计算数据3.2.1数据确定11程序如下：num=[6];den=[conv([0.11],[0.31])0];sys=tf(num,den);margin(sys);[gm,pm,wg,wp]=margin(sys)

7、输出结果：待校正系统的bode图h=2.2222%未校正系统的幅值裕度hr=21.2373%未校正系统的相角裕度rwx=5.7735%未校正系统的穿越频率wxwc=3.7373%未校正系统的截止频率wc相角裕度小于45度，需要校正试选取ωm=ωc=5.66,L(ωc)=L(ωm)=-6.610lga=6.6a=4.57φm=arcsina-1a+1=39.9°φ=39.9°<45°ωc=5.66不符合要求，增大ωc值试选取ωm=ωc=6.5,L(ωc)=L(ωm)=-9.071110lga=9.

8、07a=8.07φm=arcsina-1a+1=51.21°γ(c)=-5°φ=φm+γ(c)=46.21°≈45°，达到要求。3.2.2求超前环节的函数T=1ωma=0.0542aG(s)=1+aTs1+Ts=1+0.4371s1+0.0542s3.2.3将G(s)加入传函得G（s）=k（1+0.4371s）s1+0.0542s0.1s+1（0.3s+1）3.2.4.未校正前系统的闭环传函为Gs=60.03s3+0.4s2+s+63.2.5.校正后系统的闭环传函为G（s）2.6226s+60.