自动控制系统课程设计

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1、自动控制系统（课程设计）班级：电气四班学号：姓名：引言引言自动控制技术已广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门极大地提高了社会劳动生产率，改善了人们地劳动环境，丰富和提高了人民地生活水平。在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即控制量）自动地按照预定的规律运行。例如，数控车床按照预定程序自动地切削工作；化学反应炉的温度或压力自动维持恒定；雷达和计算机组成的导弹发射和制导系统，自动地将

2、导弹引导到敌方目标；无人驾驶飞机按照预定航迹自动升降和飞行；人造卫星准确地进入预定规道运行并回收等，这一切都是以应用高水平的自动控制技术为前提的。在控制技术需求推动下，控制理论本身也取得了显著进步。从线性近似到非线性系统的研究取得了新的成就，已成为目前重要的研究方向之一;离散事件动态系统理论的形成，扩展了对离散系统的描述和分析能力；分布参数系统的研究又有了新的突破；不定性H∞控制及系统对外扰的鲁棒性分析和设计已扩展到无穷维空间。实践证明，系统或参数识别技术对加工随机信息具有不可替代的应用价值。自适应﹑自校正﹑自组织系统的研究和应用又有新的发展。为了适应控制技术和控制

3、理论发展形势的需要，对自动化专业的学生来说，掌握和运用自控原理尤为重要。而课程设计正是考验学生掌握自动控制原理内容的重要环节，做好课程设计就要理解自控系统的基本要求。摘要摘要为了使一个系统能够按人们要求的方式运行，除了精心设计，还要进行校正，以使系统能够达到设计拟定的性能指标。系统矫正有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正等。只有对原系统的性能指标进行了分析，并与拟定的性能指标相比较，针对性的设计校正系统才能得到满足要求的控制系统。本设计是对一个系统进行滞后校正，目的是使系统的各项性能指标达到设计要求。在本设计中，通过一些原理、方案，并对所设计系统通过串联校正方式，使

4、系统能够达到一定的要求。并用MATLAB软件验证自己的计算，并进行校正和检验。可见，不仅要能够掌握自动控制原理的一些基本知识，还要有熟练运用MATLAB软件辅助设计的能力，因此在做设计之前要查找充分的资料，并在设计中也勤查资料，只有这样才能全面的、准确的完成课程设计，并能运用MATLAB解决问题。作为学生，不要仅满足于运用MATLAB完成自己的任务，自己要利用这样的好机会，全面的掌握MATLAB的运用，为以后熟练运用MATLAB打下很好的基础。总之，不能仅满足于老师布置的任务，自己要想在课设中有很好的提高，就要勤查资料，严格要求自己，充分利用身边的资源。目录目录引言

5、摘要1.自动控制系统相关知识21.1基础知识……………………………………………………………..……….…….31.2一般概念……………………………………………………………..……….…….42.课程设计任务书52.1题目52.2设计系统参数52.3主要任务53.对系统进行分析63.1分析步骤63.2系统程序63.3阶跃响应曲线73.4对数幅频、相频响应曲线，频域性能指标74.校正装置的设计74.1时，根轨迹74.11轨迹程序74.12根轨迹的图象74.2不同值下的单位阶跃响应及动态性能指标74.21=6*0.8时，单位阶跃响应及动态性能指标83.22=6*2时，单位

6、阶跃响应及动态性能指标84.23=6*30时，单位阶跃响应及动态性能指标94.3不同值下参数值对比95.校正装置的求取135.1执行程序135.2运行结果146.校正后系统的时域、频域性能分析146.1阶跃响应曲线：156.11校正前156.12校正后156.2动态性能指标：156.3校正之后系统的时域、频域性能分析166.31对数幅频、相频响应曲线，频域性能指标167.结论178.总结及参考文献17第1页共15页自动控制系统相关知识1.自动控制系统相关知识1.基础知识在自动控制系统的设计和改进过程中，往往要求提高控制质量，这都要通过改变自动控制系统的各项参数来实现

7、的；故而，对自动控制系统的性能提出一定的具体要求的同时就是对其各项参数的合理设定。尽管自动控制系统有不同的类型，对每个系统都有不同的特殊要求。但总的说来，都是希望设计的控制过程尽量接近理想的控制过程。工程上常常从稳、准、快三个方面来评价自动控制系统的总体精度。1)稳——指控制系统的稳定性和平稳性。w稳定性——指系统重新恢复平衡状态的能力，它是自动控制系统正常工作的先决条件。一个稳定的控制系统，其被控量偏离期望值的初始偏差应随时间的增长逐渐减小或趋于零。w平稳性——指过渡过程振荡的振幅与频率。即被控量围绕给定值摆动的幅度和摆动的次数。好的过渡过程摆动的幅度要小，摆