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1、《自动控制原理》课程设计（理工类）课程名称：自动控制原理专业班级：08自动化（1）班学生学号：0804110601学生姓名：丁丽华所属院部：机电工程学院指导教师：陈丽换2009——2010学年第二学期金陵科技学院教务处制金陵科技学院《自动控制原理》课程设计任务书课程序号32课程编号04184500实践序号10设计名称自动控制原理课程设计适用年级、专业08自动化时间1周一、设计目的：1、了解控制系统设计的一般方法、步骤。2、掌握对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析的方法。3、掌握利用MA
2、TLAB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、设计内容与要求：设计内容：1、阅读有关资料。2、对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析。3、绘制根轨迹图、Bode图、Nyquist图。4、设计校正系统，满足工作要求。设计条件：1、已知单位负反馈系统被控制对象的传递函数为设计要求：1、能用MATLAB解复杂的自动控制理论题目。 2、能用MATLAB设计控制系统以满足具体的性能指标。 3、能灵活应用MATLAB的CONTROLSYSTEM工具箱和S
3、IMULINK仿真软件，分析系统的性能。设计题目:，试用频率法设计串联滞后——超前校正装置，使系统的相角裕量，静态速度误差系数,截止频率不低于设计步骤：1、静态速度误差系数，即当S—>0时，=10，解得K0=20s-1。即被控对象的开环传递函数：G(S)=。2、滞后校正器的传递函数为：GC1(S)=根据题目要求，取校正后系统的截止频率WC=1.5rad/s,先试取b=0.105，编写求滞后校正器的传递函数的MATLAB的程序如下：wc=1.5;k0=20;n1=1;d1=conv(conv([10]
4、,[11]),[12]);b=0.105;T=1/(0.1*wc);B=b*T;Gc1=tf([B1],[T1])将程序输入MATLABCommandWindow后，并按回车，CommandWindow出现如下代数式：由式可知：b=0.105,T=63.33。3、求超前校正器的传递函数，而已知串联有滞后校正器的传递函数为：G(S)Gc1(S)=根据校正后系统的传递函数，编写求超前校正器的传递函数的MATLAB程序，其中调用了求超前校正器传递函数的函数leadc()，leadc.m保存在matlab6
5、.5work文件夹下，leadc.m编制如下：function[Gc]=leadc(key,sope,vars)%MATLABFUNCTIONPROGRAMleadc.m%ifkey==1gama=vars(1);gama1=gama+5;[mag,phase,w]=bode(sope);[mu,pu]=bode(sope,w);gam=gama1*pi/180;alpha=(1-sin(gam))/(1+sin(gam));adb=20*log10(mu);am=10*log10(alpha)
6、;wc=spline(adb,w,am);T=1/(wc*sqrt(alpha));alphat=alpha*T;Gc=tf([T1],[alphat1]);elseifkey==2wc=vars(1);num=sope.num{1};den=sope.den{1};na=polyval(num,j*wc);da=polyval(den,j*wc);g=na/da;g1=abs(g);h=20*log10(g1);a=10^(h/10);wm=wc;T=1/(wm*(a)^(1/2));alphat
7、=a*T;Gc=tf([T1],[alphat1]);elseifkey==3gama=vars(1);wc=vars(2);gama1=gama+5;num=sope.num{1};den=sope.den{1};ngv=polyval(num,j*wc);dgv=polyval(den,j*wc);g=ngv/dgv;thetag=angle(g);thetag_d=thetag*180/pi;mg=abs(g);gama_rad=gama1*pi/180;z=(1+mg*cos(gama_ra
8、d-thetag))/(-wc*mg*sin(gama_rad-thetag));p=(cos(gama_rad-thetag)+mg)/(wc*sin(gama_rad-thetag));nc=[z,1];dc=[p,1];Gc=tf(nc,dc);End在CommandWindow中编写下列程序：n1=conv([020],[6.6671]);d1=conv([10],[11]);d2=conv([12],[63.331]);d3=conv(d1,d2);sope
