自动控制原理课程设计报告(学生用模版).doc
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自动控制原理
课程设计
·
姓名：
学号：
层次：
本科
专业：
15级自动化
班级：
2班
指导教师：
2018年6月
1
目录
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1、设计题目 1
2、设计目的和要求 1
2.1设计目的 1
2.2设计要求 2
3、设计总体思路 2
4、详细设计步骤 2
5、设计总结 3
参考文献 3
3
单位负反馈系统设计校正题目要求：
字体为宋体，小二号，加粗。
左对齐，段前段后0。
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1设计题目1级标题要求：
字体为宋体，三号，加粗。
左对齐，段前段后0。
完成后请删除所有批注。
正文格式要求：
字体为宋体，小四。
首行缩进两个字符，行距1.5倍，两端对齐，段前段后0。
完成后请删除所有批注。
设单位负反馈系统的开环传递函数为
用相应的频率域校正方法对系统进行校正设计，使系统满足如下动态和静态性能：
（1）相角裕度；
（2）在单位斜坡输入下的稳态误差为；
（3）系统的剪切频率小于7.5rad/s。
要求：
分析设计要求，说明校正的设计思路（超前校正，滞后校正或滞后－超前校正）；
详细设计（包括的图形有：
校正结构图，校正前系统的Bode图，校正装置的Bode图，校正后系统的Bode图）；
用MATLAB编程代码及运行结果（包括图形、运算结果）；
校正前后系统的单位阶跃响应图。
2设计目的和要求
2.1设计目的2级标题要求：
字体为宋体，四号，加粗。
左对齐，段前断后0。
完成后请删除所有批注。
（1）通过课程设计进一步掌握自动控制原理课程的有关知识，加深对所学内容的理解，提高解决实际问题的能力。
（2）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。
（3）理解相角裕度，稳态误差，剪切频率等参数的含义。
（4）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。
（5）从总体上把握对系统进行校正的思路，能够将理论运用于实际。
2.2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分析系统的性能。
3设计总体思路
（1）根据稳态误差的值，确定开环增益K。
（2）利用已确定的开环增益K，确定校正前系统的传递函数，画出其bode图，从图上看出校正前系统的相位裕度和剪切频率。
（3）根据相位裕度的要求，计算出超前校正装置的参数a和T。
即得校正装置的传递函数，然后得到校正后系统的开环传递函数。
（4）验证已校正系统的相位裕度和剪切频率。
4详细设计步骤
第一步：
由题意可知，开环传递函数在单位斜坡信号r（t）=t作用下，要满足系统的稳态误差。
第二步：
通过MATLAB绘制出校正前系统的bode图和校正前系统的单位阶跃响应图,
图1校正前系统的bode图图格式要求：
字体为宋体，小四，居中。
图序号从1开始。
完成后请删除所有批注。
可知校正前系统的频域性能指标如下：
幅值裕度=+；穿越频率=+;
相角裕度；剪切频率=3.08。
由以上得到的数据可知，剪切频率=3.087.5合校正后的要求，而相角裕度不满足的要求，需要校正。
第三步：
确定为达到相角裕度要求，需增加的超前相角，并由此估算出要求的最大超前相位
第四步：
……
第五步：
得超前校正装置传递函数
第六步：
超前校正装置参数确定后，校正后系统的开环传递函数
第七步：
……
……
5设计总结
写出不少于600字的设计总结，内容可以包含课程设计中碰到的问题与困难，如何解决。
参考文献
五号字体，首行无缩进，单倍行距
按照：
[1]叶宏.SUV的格调：
世界100款经典SUV鉴赏[M].机械工业出版社，2013
[2]叶宏.SUV的格调：
世界100款经典SUV[J]..,，2013,2:
12-15
课程设计最终评价及得分：
评阅教师签名：
年月日
4
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