I型三阶系统的典型分析与综合设计Word文档格式.docx

I型三阶系统的典型分析与综合设计Word文档格式.docx

《I型三阶系统的典型分析与综合设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《I型三阶系统的典型分析与综合设计Word文档格式.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

姓名

指导教师

重庆邮电大学移通学院自动化系制

2013年12月

重庆邮电大学移通学院

《自动控制原理》课程设计（简明）任务书

一、设计题目：

二、系统说明：

设单位反馈系统开环传递函数为

，试设计串联校正装置，使系统满足

三、基本要求：

a）利用频率法分析系统：

（1）作原系统的Bode图；

（2）分析原系统的性能，当原系统的性能不满足设计要求时，则进行系统校正。

b）利用频率法综合系统：

（1）画出串联校正结构图，分析并选择串联校正的类型（微分、积分或微分-积分校正）；

（2）确定校正装置传递函数的参数；

（3）画出校正后的系统的Bode图，并校验系统性能；

若不满足，则重新确定校正装置的参数。

c）完成系统综合前后的有源物理模拟（验证）实验；

四、课程设计报告：

a）课程设计计算说明书一份；

b）原系统组成结构原理图一张（自绘）；

c）系统综合前后的模拟图各一张（附实验结果图）；

d）封面装帧成册；

一、系统说明（概述）

1.设计目的

（1）掌握自动控制原理课程中所学的理论知识

（2）掌握反馈系统的基本理论和方法，对工程系统进行全面分析

（3）掌握控制系统的设计与校正方法

（4）掌握使用mathtype，visio，matlab的使用方法

2.系统原理（简介）

3.各环节的性能、功能特性说明

（1）积分环节

输入量与输出量成积分关系的环节，简称为积分环节。

其特点：

输入量与输出量的积分成正比例，当输入消失，输出保持不变，具有记忆功能，积分环节收到扰动自身无法达到稳定。

（2）惯性环节

一阶惯性环节的微分方程是一阶的，且输出响应需要一定时间后达到稳态值，因此称为一阶惯性环节。

输出信号对输入信号的响应存在惯性（输入信号阶跃加入后，输出信号不能突然变化，只能随着时间增加逐渐变化）。

4.设计基本要求

（1）要求输出等于给点输入所要求的期望输出值。

（2）要求输出尽量不收扰动的影响。

（3）衡量一个系统是否完成以上两点，把要求划为稳，快，准评价

5.设计指标

设定：

输入为r（t）=a+bt（其中：

a=10b=20）;

在保证静态指标KV

70的前提下;

要求动态期望指标：

σ 

p﹪≤40﹪；

ts≤1sec.

二、系统分析

1.原系统Bode图

2.稳定性分析

特征方程：

根据劳斯判据判定：

K≦60

因为Kv≧70

3.稳态精度分析ess

4.动态性能分析

。

K=20

超调量不满足要求

三、系统综合

1.利用期望指标绘制Bode图

2.设计校正规律和校正装置（电路图、装置参数）

3.系统综合过程表达（Bode图上）

谐振峰值：

超调量

取40%

=1.5

由于

取

由bode图得到

原系统相位裕度

所需的相位超前角

衰减率

确定两转折频率

补偿增益

矫正后的系统传递函数：

四、系统物理模拟图

1.原系统模拟图

2.原系统单位阶跃响应曲线

3.综合后系统模拟图

4.综合后系统的单位阶跃响应曲线

总结

《自动控制原理》课程设计结束了，个人感觉自己又学到了好多以前不知道的东西，收获很多。

在马老师的指导下，我们的课程设计完成得很顺利。

通过本次课程设计，我不但复习了知识，也更加深刻的理解了公式的意义，坚实了许多模棱两可的知识点，认识掌握了多种数学办公软件的操作和运行。

课程设计的时间虽然很短，但是使我受益匪浅，我知道了积极参与，充满热情，敢于动手地做一件事，才能学到真的知识，亲身经历的感觉会让我记住一生

总的来说，通过这次课程设计，我的能力和素质都得到了提高！

参考文献

孙亮等.自动控制原理.北京工业大学出版社.2009.8．

戴忠达.自动控制理论基础.清华大学出版社.1991

王积伟.控制工程基础.国防工业出版社.2001

胡寿松.自动控制原理{M}.4版.北京：

科学出版社，2001.

绪方胜彦.现代控制工程{M}.北京.科学出版社，1976.