资源描述：
《燃油调节控制系统校正装置设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、.自动控制原理课程设计题目燃油调节控制系统校正装置专业电气工程及其自动化姓名润地班级1206071学号120607133指导教师何琳琳职称教授专业州航空工业管理学院机电工程学院资料.2014年12月自动控制课程设计一、设计目的通过课程设计，掌握自动控制理论基本原理、一般电学系统自动控制方法的基础上，用MATLAB实现系统的仿真与调试。二、设计要求收集和查阅有关技术资料，独立完成所承担的设计课题的全部容，初步掌握设计原则、设计方法、设计步骤和设计规的应用；对工程设计方案进行选择和分析；绘制设计图；撰写说明书。具体要求如下：1.根据所学的控制理论知识（频率法、根轨迹
2、法等）进行人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递函数形式及参数；2.在MATLAB下，用simulink进行动态仿真，在计算机上对人工设计系统进行仿真调试使其满足技术要求；3.确定校正装置的电路形式及电路参数（选作）；4.完成设计报告。本课程设计以设计报告的形式提交，要求论点清楚，论据充分，结构合理；分析问题有层次。包括设计思想、设计过程、图（曲线），总结和数字仿真。三、设计题目燃油调节控制系统校正装置设计已知燃油控制系统的开环传递函数为:G(s)=,资料.设计超前校正装置,使其校正后闭环主导极点满足:阶跃响应的超调量,调整时间,系统单位斜波响应稳态误差。四
3、、设计步骤思路：依题可知系统的性能指标是在时域围提出的，给定了要求的超调量、调整时间及稳态误差，则采用根轨迹法进行设计和校正是很有效的，所以该题选用根轨迹法来设计校正装置，最终使系统满足要求，并利用MATLAB来进行校验.1.由所给开环传递函数画根轨迹图：（1）系统有三个开环极点：0、-4、-10，没有开环零点，所以根轨迹有三条，分别起始于开环极点，均趋于无穷远处；（2）实轴上的根轨迹段为（-∞，－10）和﹙－4，0﹚区域，根轨迹对称于实轴且连续变化；（3）渐近线与实轴交点为：与实轴夹角为：（4）分离点会合点为：，解得：=+1.76=0.812；=-7.57=1
4、.64；（5）与虚轴交点根据特征方程求解得：，；令实部和虚部为零：和解得：资料.ω=0，k=0,k=14所以原系统的根轨迹如下图所示：（注：用手绘和MATLAB绘制而成）依题知要求单位斜波响应稳态误差：，则：资料.可设校正装置的传递函数为：，校正增益为则得：求得：原系统的单位阶跃响应曲线图如下所示：（用MATLAB获得）>>numg=10;>>deng=conv([10],conv([0.251],[0.11]));>>[num1,den1]=cloop(numg,deng);>>t=0:0.1:20;>>[c1,x1,t]=step(num1,den1,t
5、);>>plot(t,c1,'-');grid;资料.以曲线图可知原系统的阶跃响应超调量,调整时间,没有满足要求，所以必须进行校正。2.根据题目要求及公式可求得性能指标ζ和的值：，解得：ζ=0.36；由曲线图得振幅进入±5%的误差围此时：，解得：；求得满足题给条件的闭环极点为：=-3.75±j9.72；资料.对照根轨迹图可看出原系统根轨迹不通过希望的闭环极点，且根轨迹位于期望极点的右侧，则原根轨迹需要加以修正可在系统的前向通道中串入超前校正装置。3.校正装置的确定：应使串入超前校正装置后的的系统根轨迹通过希望的闭环主导极点，也就需要满足相角条件：校正装置产生的超
6、前相角为:用图形来表示超前校正装置零、极点应提供的超前相角，如图所示对于给定的值，校正装置的零、极点位置不是唯一的，在这取系数为最大可能值时确定的零、极点。依图得：资料.由此确定超前校正装置的零、极点位置(不唯一)。原系统在希望主导极点上得相角为：因此为使根轨迹通过希望的闭环极点，超前装置应在该点（点）上产生=70°的相角。而θ=，所以有代入上式得：≈-3.65≈-38.26；故校正装置的传递函数化为：;所以：=0.274，=0.026；校正传递函数化为：；为补偿超前校正装置的幅值衰减，需要串入一个放大倍数为的补偿放大器，有前面算得的=5，所以校正装置的传递函数
7、可视为：；校正后的开环传递函数为：资料.4.校正后传递函数的根轨迹及单位阶跃响应曲线的变化。校正后的系统根轨迹如图所示:>>num=[2.7410];>>den=conv([10],conv([0.251],conv([0.11],[0.0261])));>>rlocus(num,den);校正后的单位阶跃响应曲线图如下图所示>>numc=[2.7410];>>denc=conv([10],conv([0.251],conv([0.11],[0.0261])));资料.>>[num2,den2]=cloop(numc,denc);>>t=0:0.1:10;>>
8、[c2,x2,t]=st
