自动控制原理课程设计报告(学生用模版).doc

1、 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 修改完后，请对目录，右键-更新域-更新整个目录然后修改全部字体为小四，不用加粗，行距1.5。1、设计题目12、设计目的和要求12.1 设计目的12.2 设计要求23、设计总体思路24、详细设计步骤25、设计总结3参考文献33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。完成后请删除所有批注。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

2、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

3、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

4、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

5、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，20132 叶宏.SUV的格调：世界100款经典SUVJ .,，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