自控课程设计 课程设计(论文)
设计（论文）题目 单位反馈系统中传递函数的研究
学院名称 ZZZZ学院
专业名称 ZZZZZ
学生姓名 ZZZ
学生学号 ZZZZZZZZZZ
任课教师 ZZZZZ
设计（论文）成绩
单位反馈系统中传递函数的研究
一、设计题目
设单位反馈系统被控对象的传递函数为 )2)(1()(00sssKsG（ksm7）
1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。
2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标：
（1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数=10。
（2）相角稳定裕度γ>45o , 幅值稳定裕度H>12。
（3）系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s 3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。
4、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的截止频率Wc和穿频率Wx。
5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。
6、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。
7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。
二、设计方法
1、未校正系统的根轨迹图分析
根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从0变为无穷时，闭环系统特征方程式的根在s平面上变化的轨迹。
1）、确定根轨迹起点和终点。
单相负反馈系统校正的设计
-1- 单相负反馈系统校正的设计
摘 要
随着社会生产力的的显著提高，自动控制技术在工业，农业，教育，航天，生物， 学，环境等方面发挥着重要作用。 自动控制系统有三种基本控制方式：反馈控制方式，开环控制方式，复合控制方式，其中最基本应用最广泛的的是反馈控制方式。在控制系统的分析和设计中，首先要建立系统的数学模型。控制系统的数学模型是描述系统内部物理量（或变量）之间关系的数学表达式。在自动控制理论中，数学模型有多种形式。时域中常用的数学模型有微分方程、差分方程和状态方程；复数域中有传递函数、结构图；频域中有频率特性等。由于计算机技术的发展，matlab在控制器设计，仿真和分析方面得到广泛应用。其中matlab工具箱中包含的控制系统工具箱主要处理以传递函数为主要特征的经典控制和以状态空间为主要特征的现代控制中的主要问题。本次课设采用单位负反馈的某激光控制系统，建立系统的传递函数，通过相关条件计算参数，并针对装置进行串联滞后校正，使系统满足稳定性，快速性，准确性的要求。
关键词：传递函数 稳定性 负反馈校正 相角裕度
单相负反馈系统校正的设计
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前 言
自动控制技术是生产过程中的关键环节，也是许多高新技术产品的核心技术。自动控制技术广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门，极大的提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动条件，丰富和提高了人民的生活水平
研究分析系统有时域分析法和频率法。时域分析是通过求解系统的微分方程来研究和分析系统，而频率法可以直观的分析系统的稳定性。在此次课程设计中需要对系统进行频域分析，通过引入滞后校正，利用滞后校正的高频衰减的特性，降低截止频率，提高相位裕度，不影响频率特性的低频段。由此可见，滞后校正在一定的条件下，也能使系统同时满足动态和静态的要求。可运用于以下场所：1.在系统响应速度要求不高而抑制噪声电平性能要求较高的情况下，可考虑采用串联滞后校正。2.保持原有的已满足要求的动态性能不变，而用以提高系统的开环增益，减小系统的稳态误差。
1课程设计报告
(2014--2015年度第一学期)
名称：《自动控制理论》课程设计题目：基于自动控制理论的性能分析与校正院系：
自动化
班级：自动化
学号：
学生姓名：
指导教师：
设计周数：1周
成绩：
日期：2015年1月9日
2目录
第一部分、总体步骤.............................................................................3
一、课程设计的目的与要求............................................................3
二、主要内容..................................................................................3
三、进度计划..................................................................................4
四、设计成果要求..........................................................................4
五、考核方式..................................................................................4
第二部分、设计正文.............................................................................5
一控制系统的数学模型..............................................................5
二控制系统的时域分析..............................................................9
课程设计报告
( 2012 – 2013 年度第 1 学期)
名 称：自动控制原理A
题
目：三阶或以上控制系统的时频域分析与校正
院 系：控制与计算机工程学院
班 级：
学 号：
学生姓名：
指导教师：
设计周数：一周
成 绩：
日 期：2013年 1 月 9日
《自动控制理论A》课程设计任务书
一、 目的与要求
本次课程设计是在学完自动控制理论课程后进行的。详细介绍MATLAB的控制系统工具箱的用法以及SIMULINK仿真软件，使学生能够应用MATLAB对自动控制理论课程所学的内容进行深层次的分析和研究，能用MATLAB解决复杂的自动控制系统的分析和设计题目；能用MATLAB设计控制系统以满足具体的性能指标； 能灵活应用MATLAB的CONTROL SYSTEM 工具箱和SIMULINK仿真软件，分析系统的性能，进行控制系统设计。
二、 主要内容
1、简要介绍控制系统理论的基本概念和基本方法，并介绍MATLAB软件的基本知识。包括MATLAB的基本操作命令、数据结构、矩阵运算、编程算法等; 简要介绍MATLAB的控制系统工具箱的用法。包括控制系统的模型及相互转换、时域分析方法、频域分析方法等应用MATLAB工具箱进行分析研究，增强理解;简要介绍SIMULINK仿真软件，介绍SIMULINK的应用方法及各种强大功能，应用SIMULINK对系统进行仿真研究;简要介绍控制系统分析与设计所必须的工具箱函数，包括模型建立、模型变换、模型简化、模型实现、模型特性、方程求解、时域响应、频域响应、根轨迹等各个方面。
2、在掌握控制系统基本理论和控制系统工具箱函数的基础上，利用MATLAB及其工具箱函数来解决所给控制系统的分析与设计问题,并上机实验;撰写课程设计报告。
2.1、自选单位负反馈系统，开环传递函数)s(G0[一个三阶或以上系统]。
