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自动化控制系统设计规范引言概述：自动化控制系统设计规范是为了确保系统的稳定性、可靠性和安全性，提高系统的性能和效率。
本文将从六个大点阐述自动化控制系统设计规范的重要性和具体内容。
正文内容：1. 系统架构设计1.1 确定系统的功能需求：根据实际应用场景和用户需求，明确系统需要实现的功能，包括数据采集、数据处理、控制策略等。
1.2 划分系统模块：将系统划分为不同的模块，明确各模块之间的功能和接口，便于系统的开发和维护。
1.3 确定系统通信方式：选择合适的通信方式，如有线通信或无线通信，以保证数据的可靠传输。
2. 控制策略设计2.1 确定控制目标：根据系统的功能需求和性能要求，明确控制目标，如稳定性、响应速度、能耗等。
2.2 选择合适的控制算法：根据实际情况选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制、自适应控制等。
2.3 设计控制逻辑：根据控制目标和控制算法，设计控制逻辑，包括输入输出关系、控制参数调节等。
3. 传感器和执行器选择3.1 选择合适的传感器：根据系统的需求和性能要求，选择合适的传感器，如温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
3.2 确保传感器的精度和可靠性：选择精度高、可靠性好的传感器，以保证数据的准确性和系统的稳定性。
3.3 选择合适的执行器：根据系统的需求和控制目标，选择合适的执行器，如电动阀门、电机、液压马达等。
4. 数据采集和处理4.1 选择合适的数据采集设备：根据系统的需求和数据类型，选择合适的数据采集设备，如模拟量采集卡、数字量采集卡等。
4.2 设计数据采集方案：确定数据采集的时间间隔和采集点的位置，以保证采集到的数据具有代表性。
4.3 数据处理和分析：对采集到的数据进行处理和分析，提取有用的信息，为控制策略的制定和调整提供依据。
5. 系统安全性设计5.1 设计安全措施：采取合适的安全措施，如密码验证、权限管理、数据加密等，保护系统的安全性。
5.2 防止网络攻击：采取防火墙、入侵检测系统等网络安全设备，防止系统受到网络攻击。
自动化控制系统设计方案引言概述：自动化控制系统是现代工业生产中不可或缺的重要组成部分。
它通过对工业过程中的各种参数进行监测和控制，实现了生产过程的自动化和智能化。
本文将从五个大点来阐述自动化控制系统的设计方案，包括系统需求分析、硬件设计、软件设计、系统测试和系统维护。
正文内容：1. 系统需求分析1.1 确定系统目标：明确系统的功能和性能要求，根据不同的应用领域和需求，确定系统的目标，例如提高生产效率、降低能源消耗等。
1.2 分析工艺过程：对工艺过程进行详细的分析，包括输入输出关系、关键参数、控制要求等，为后续的硬件和软件设计提供依据。
1.3 确定系统结构：根据工艺过程的特点和要求，确定自动化控制系统的结构，包括传感器、执行器、控制器等组成部分。
2. 硬件设计2.1 选择传感器和执行器：根据系统需求和工艺过程的特点，选择合适的传感器和执行器，确保能够准确获取和控制工艺过程的参数。
2.2 设计信号采集和处理电路：设计合适的电路来采集传感器的信号，并进行处理和放大，以便后续的控制器能够准确地读取和处理这些信号。
2.3 确定控制器的类型和参数：根据系统需求和工艺过程的特点，选择合适的控制器类型，例如PID控制器、模糊控制器等，并确定控制器的参数，以实现对工艺过程的精确控制。
3. 软件设计3.1 编写控制算法：根据系统需求和工艺过程的特点，编写合适的控制算法，以实现对工艺过程的自动控制。
3.2 设计人机界面：设计直观、易用的人机界面，使操作人员能够方便地监测和控制工艺过程，并提供必要的报警和故障处理功能。
3.3 实现系统通信：设计系统的通信接口，使自动化控制系统能够与其他设备或系统进行数据交换和共享，实现更高级别的自动化和集成。
4. 系统测试4.1 单元测试：对硬件和软件的各个模块进行单元测试，确保它们的功能和性能符合设计要求。
4.2 集成测试：将各个模块进行集成测试，验证整个自动化控制系统的功能和性能。
自动化控制系统设计方案引言概述：自动化控制系统是现代工业生产中的重要组成部份，它能够提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
设计一个合理的自动化控制系统方案对于企业的发展至关重要。
本文将从硬件选型、软件设计、通信网络、安全性和可靠性等方面介绍一个完善的自动化控制系统设计方案。
一、硬件选型1.1 选择适合的控制器：根据控制系统的需求，选择性能稳定、可靠性高的控制器，如PLC、DCS等。
1.2 选用合适的传感器和执行器：根据控制系统的具体要求，选择适合的传感器和执行器，如温度传感器、机电执行器等。
1.3 电源和接线选型：选择合适的电源和接线材料，确保系统稳定可靠。
二、软件设计2.1 确定控制算法：根据系统的控制需求，设计合适的控制算法，如PID控制、含糊控制等。
2.2 编写控制程序：根据控制算法，编写相应的控制程序，确保系统能够按照预定的控制逻辑运行。
2.3 调试和优化：在实际运行中对控制程序进行调试和优化，确保系统运行稳定、效率高。
三、通信网络3.1 选择合适的通信协议：根据系统的通信需求，选择适合的通信协议，如Modbus、Profibus等。
3.2 设计网络拓扑结构：根据系统的通信规模和复杂度，设计合适的网络拓扑结构，确保通信畅通。
3.3 确保通信安全：采取相应的安全措施，如数据加密、防火墙等，确保通信过程安全可靠。
四、安全性4.1 设计安全控制策略：在系统设计阶段就考虑安全性问题，设计合适的安全控制策略，确保系统运行安全。
4.2 安全监控和报警：设计安全监控系统，及时监测系统运行状态，设定相应的报警机制，确保及时处理异常情况。
4.3 定期维护和更新：定期对系统进行维护和更新，确保系统设备正常运行，防止安全隐患。
五、可靠性5.1 设计冗余系统：在系统设计中考虑冗余系统，确保系统在部份设备故障时仍能正常运行。
5.2 定期检测和维护：定期对系统进行检测和维护，发现问题及时处理，确保系统可靠性。
5.3 持续改进：不断改进系统设计方案，根据实际运行情况进行调整和优化，提高系统的可靠性和稳定性。
自动化控制系统设计方案一、引言自动化控制系统是指利用计算机、仪器仪表和执行机构等设备，对生产过程中的各种参数进行监测和控制的系统。
本文旨在提供一种标准的自动化控制系统设计方案，以满足任务的需求。
二、系统需求分析1. 系统目标：设计一个自动化控制系统，实现对生产过程中的参数进行监测和控制，提高生产效率和质量。
2. 系统功能要求：监测关键参数、实时数据采集、数据处理与分析、控制信号输出、报警与故障处理等。
3. 系统性能要求：高可靠性、高精度、高稳定性、高安全性、高效率。
三、系统设计方案1. 系统架构设计根据需求分析，设计一个分层结构的自动化控制系统，包括传感器层、数据采集层、数据处理层、控制层和人机界面层。
- 传感器层：负责监测生产过程中的各种参数，如温度、压力、流量等。
- 数据采集层：将传感器采集到的数据进行摹拟/数字转换，并传输给数据处理层。
- 数据处理层：对采集到的数据进行处理与分析，生成控制策略，并将控制信号传输给控制层。
- 控制层：根据数据处理层生成的控制策略，输出控制信号，对生产过程进行控制。
- 人机界面层：提供给操作人员进行参数监测、控制策略设置和故障处理等功能。
2. 系统硬件设计根据系统架构设计，选择合适的硬件设备，包括传感器、数据采集卡、控制器、执行机构等。
确保硬件设备具备高精度、高稳定性和高可靠性的特点。
3. 系统软件设计根据系统功能要求，设计相应的软件模块，包括数据采集模块、数据处理与分析模块、控制算法模块、人机界面模块等。
确保软件具备高效率、高安全性和易用性的特点。
4. 系统集成与测试将硬件设备和软件模块进行集成，并进行系统测试。
确保系统能够正常运行，满足系统性能要求。
5. 系统优化与改进根据实际运行情况，对系统进行优化与改进，提高系统的性能和稳定性。
四、系统应用与前景展望该自动化控制系统设计方案可以广泛应用于各种生产过程中，如工业生产、能源管理、环境监测等领域。
通过实现对生产过程的自动化控制，可以提高生产效率、降低生产成本，并提高产品质量。
自动控制系统设计自动控制系统是指通过一系列的控制器、传感器、执行器等组成的系统，能够实现对其中一对象自动控制的系统。
其设计目标是通过对输入信号的处理和输出信号的控制，使对象能够按照预定的要求进行运动、操作或者控制，从而达到控制系统的稳定性、精度和可靠性。
本文将详细介绍自动控制系统设计的过程和关键要点。
首先，系统需求分析是自动控制系统设计的第一步。
这一阶段主要是针对所控制的对象和控制要求进行需求分析。
需求分析包括系统的性能指标、输入输出要求、工作环境条件和安全要求等。
例如，对一个温度控制系统，需求分析可能包括控制温度范围、控制精度和响应时间等方面的要求。
其次，系统建模是自动控制系统设计的核心环节。
通过对系统进行建模，可以了解系统的动态响应特性，并为后续的控制器设计提供依据。
系统建模可以采用数学模型或者仿真模型的方式。
数学模型的建立需要根据系统的物理特性和控制原理，采用微分方程或差分方程的方式进行表达。
仿真模型则可以通过建立系统的控制算法和仿真环境，进行系统的动态仿真和调试。
控制器设计是自动控制系统设计的关键环节之一、根据系统的建模结果，设计合适的控制器结构和参数。
常用的控制器有比例积分微分（PID）控制器、模糊控制器和模型预测控制器等。
在控制器设计中，还需进行系统的控制策略选择和控制器参数优化等工作。
选择合适的控制策略可以根据系统的响应特性和控制要求进行选择，优化控制器参数可以通过优化算法或试错方法进行。
系统仿真是对自动控制系统设计的验证环节。
通过将设计好的控制器与系统建模进行仿真，可以验证系统的控制性能和稳定性。
仿真结果可以被用于指导系统的实验设计和参数调整。
常用的仿真软件有MATLAB/Simulink和LabVIEW等。
最后，实验验证是对自动控制系统设计的最终验证环节。
通过设计和实施实验，检验系统在实际操作中的控制性能和稳定性。
实验过程中还可以对系统的各项指标进行测量和分析，从而优化和改进控制系统的设计。
自动化控制系统设计方案引言概述：自动化控制系统是一种能够对机械、电气、电子、计算机等系统进行自动控制和监控的系统。
在工业生产、交通运输、能源管理等领域中起着至关重要的作用。
设计一个高效可靠的自动化控制系统方案对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。
一、系统需求分析1.1 系统功能需求：确定系统需要实现的功能，包括控制、监测、报警等功能。
1.2 系统性能需求：确定系统需要具备的性能指标，如响应速度、精度、可靠性等。
1.3 系统安全需求：确保系统在运行过程中能够保障人员和设备的安全。
二、硬件设计2.1 控制器选择：根据系统需求选择合适的控制器，如PLC、单片机等。
2.2 传感器选择：选择适合系统的传感器，如温度传感器、压力传感器等。
2.3 执行器选择：根据系统需要选择合适的执行器，如机电、阀门等。
三、软件设计3.1 程序设计：根据系统功能需求编写控制程序，包括逻辑控制、数据处理等。
3.2 界面设计：设计用户界面，方便操作人员进行监控和操作。
3.3 系统集成：将硬件和软件进行集成，确保系统能够正常运行。
四、系统调试与优化4.1 系统调试：对系统进行调试，验证系统的功能和性能是否符合设计要求。
4.2 系统优化：根据实际运行情况对系统进行优化，提高系统的稳定性和效率。
4.3 系统测试：进行系统测试，确保系统在各种情况下能够正常运行。
五、系统维护与升级5.1 系统维护：定期对系统进行维护，保障系统的正常运行。
5.2 系统监控：建立系统监控机制，及时发现并解决系统故障。
5.3 系统升级：根据业务需求对系统进行升级，保持系统与时俱进。
总结：设计一个高效可靠的自动化控制系统方案需要对系统需求进行充分的分析，合理选择硬件和软件，进行系统调试与优化，最后进行系统维护与升级。
惟独这样，才干确保系统能够稳定高效地运行，为生产和管理提供有力支持。
自动化控制系统设计规范引言概述：自动化控制系统设计规范是指在设计自动化控制系统时应遵循的一系列准则和标准。
这些规范旨在确保系统设计的准确性、可靠性和安全性，以及提高系统的性能和效率。
本文将从五个方面详细阐述自动化控制系统设计规范。
一、系统功能设计规范：1.1 确定系统的功能需求：在设计自动化控制系统之前，需要明确系统的功能需求，包括控制对象、控制任务和控制策略等方面的要求。
1.2 制定系统功能设计方案：根据系统的功能需求，制定相应的系统功能设计方案，包括系统的结构、模块划分和功能模块之间的关系等。
1.3 确保系统的可扩展性和灵活性：在设计系统的功能模块时，要考虑系统的可扩展性和灵活性，以便在后续的系统升级和功能扩展中能够方便地进行修改和调整。
二、硬件选型设计规范：2.1 确定系统的硬件需求：根据系统的功能需求，确定系统所需的硬件设备和传感器等。
2.2 选择合适的硬件设备：在选择硬件设备时，要考虑设备的性能、可靠性和适应性等因素，确保设备能够满足系统的要求。
2.3 进行硬件设备的布局和连接设计：根据系统的布局和连接要求，设计硬件设备的布局和连接方式，确保设备之间的通信和数据传输正常和可靠。
三、软件开发设计规范：3.1 制定软件开发流程：在进行软件开发时，要制定相应的开发流程，包括需求分析、系统设计、编码和测试等环节。
3.2 采用合适的软件开发工具和技术：根据系统的需求和开发流程，选择合适的软件开发工具和技术，以提高开发效率和软件质量。
3.3 进行软件模块的设计和编码：根据系统的功能需求，对软件模块进行详细的设计和编码，确保软件的功能和性能符合要求。
四、安全性设计规范：4.1 考虑系统的安全性需求：在设计自动化控制系统时，要考虑系统的安全性需求，包括防止非法访问、数据保护和系统故障处理等方面的要求。
4.2 采取安全措施和技术：根据系统的安全性需求，采取相应的安全措施和技术，包括身份认证、数据加密和系统监控等，以确保系统的安全性。
自动化控制系统设计方案引言概述：自动化控制系统是现代工业生产中必不可少的一部分，它能够实现对生产过程的自动化控制和监测。
设计一个高效可靠的自动化控制系统需要综合考虑多个因素，包括系统的结构、控制算法、传感器和执行器的选择等。
本文将从这些方面详细阐述自动化控制系统的设计方案。
一、系统结构设计1.1 控制系统的层次结构在设计自动化控制系统时，需要考虑系统的层次结构。
通常，自动化控制系统包括三个层次：上位机、中位机和下位机。
上位机负责人机交互和监控管理，中位机进行数据处理和决策，下位机则是执行器的控制和传感器的数据采集。
合理的层次结构能够提高系统的可靠性和可维护性。
1.2 控制器的选择控制器是自动化控制系统的核心部分，其性能和稳定性直接影响系统的控制效果。
在选择控制器时，需要考虑系统的实时性、精度和抗干扰能力。
常见的控制器包括PID控制器、模糊控制器和自适应控制器等。
根据具体的应用场景和要求，选择适合的控制器类型。
1.3 通信网络设计自动化控制系统中的各个层次需要进行信息交互和数据传输，因此通信网络的设计至关重要。
在设计通信网络时，需要考虑网络的可靠性、带宽和传输速度。
常见的通信网络包括以太网、CAN总线和现场总线等。
根据系统的规模和要求，选择适合的通信网络类型。
二、控制算法设计2.1 系统建模与仿真在设计自动化控制系统时，首先需要对被控对象进行建模和仿真。
通过建立数学模型，可以分析系统的动态特性和稳定性。
常用的建模方法包括传递函数法、状态空间法和神经网络等。
通过仿真可以验证控制算法的有效性和稳定性。
2.2 控制策略选择根据系统的特点和控制要求，选择合适的控制策略。
常见的控制策略包括比例-积分-微分（PID）控制、模糊控制和模型预测控制等。
不同的控制策略适用于不同的系统和应用场景，需要根据具体情况进行选择。
2.3 控制算法的优化在选择控制算法后，需要对其进行优化，以提高系统的控制性能。
优化方法包括参数整定、自适应调节和最优控制等。
自动化控制系统设计规范一、引言自动化控制系统是现代工业生产中的重要组成部分，它能够实现工业过程的自动化控制和监控。
为了确保自动化控制系统的设计、建设和运行具有一定的标准和规范，本文将介绍自动化控制系统设计的相关规范。
二、系统设计1. 系统功能需求自动化控制系统设计前，需要明确系统的功能需求。
例如，系统是否需要实时监控、数据采集、报警功能等。
根据不同的需求，选择相应的硬件设备和软件平台。
2. 系统结构设计自动化控制系统的结构设计应考虑系统的可靠性、可扩展性和可维护性。
通常将系统分为控制层、执行层和监控层，各层之间通过网络进行通信。
3. 硬件设备选择根据系统需求，选择合适的硬件设备，包括传感器、执行器、控制器等。
硬件设备应具有稳定可靠的性能，并符合相关的国家标准。
4. 软件平台选择根据系统需求，选择合适的软件平台，包括操作系统、数据库和编程语言等。
软件平台应具有稳定可靠的性能，并能够满足系统的功能需求。
5. 系统接口设计自动化控制系统通常需要与其他系统进行数据交换和通信。
在设计系统接口时，应考虑数据格式、通信协议和安全性等因素，确保系统之间能够正常交互。
三、系统建设1. 设备安装和调试在系统建设过程中，需要对硬件设备进行安装和调试。
安装过程中应遵循相关的安全规范，确保设备安装正确且稳定可靠。
调试过程中应进行功能测试和性能评估，确保系统能够正常工作。
2. 系统集成和联调在系统建设过程中，需要对各个子系统进行集成和联调。
集成过程中应确保各个子系统能够正常通信和协同工作。
联调过程中应进行功能测试和性能评估，确保系统能够满足设计要求。
3. 系统运行和维护系统建设完成后，需要进行系统运行和维护。
运行过程中应进行实时监控和数据采集，及时发现和处理异常情况。
维护过程中应定期进行设备检修和软件更新，确保系统的稳定性和可靠性。
四、系统安全1. 数据安全自动化控制系统设计中，需要考虑数据的安全性。
采用合适的加密算法和访问控制策略，确保数据在传输和存储过程中不被窃取或篡改。
自动化控制系统设计规范引言概述：自动化控制系统设计规范是指在设计和开辟自动化控制系统时需要遵循的一系列准则和标准。
这些规范旨在确保自动化控制系统的可靠性、稳定性和安全性，以及提高系统的性能和效率。
本文将介绍自动化控制系统设计规范的重要性，并详细阐述五个主要方面的设计要点。
正文内容：1. 系统架构设计1.1 系统层次结构设计自动化控制系统应该按照层次结构进行设计，包括硬件层、软件层和人机界面层。
每一个层次应有清晰的功能划分和接口定义，以便于系统的维护和扩展。
1.2 控制策略设计在设计自动化控制系统时，应该明确控制策略，包括开环控制、闭环控制和反馈控制等。
同时，还需要考虑系统的鲁棒性和容错能力，以应对异常情况和故障。
2. 传感器与执行器选择2.1 传感器选择在选择传感器时，需要考虑传感器的准确性、灵敏度、稳定性和可靠性等因素。
同时，还需要根据具体应用场景选择合适的传感器类型，如温度传感器、压力传感器和流量传感器等。
2.2 执行器选择在选择执行器时，需要考虑执行器的响应速度、控制精度、负载能力和可靠性等因素。
同时，还需要根据具体应用场景选择合适的执行器类型，如电动执行器、气动执行器和液压执行器等。
3. 通信网络设计3.1 网络拓扑设计在设计自动化控制系统的通信网络时，需要考虑网络拓扑结构，如总线型、星型和环型等。
同时，还需要考虑网络的可靠性、带宽和延迟等因素，以满足系统的通信需求。
3.2 通信协议选择在选择通信协议时，需要考虑协议的可靠性、安全性和兼容性等因素。
常用的通信协议包括Modbus、Profibus和Ethernet等。
4. 数据采集和处理4.1 数据采集在自动化控制系统中，需要采集各种传感器和执行器的数据。
数据采集应该按照一定的采样频率和采样精度进行，并确保数据的准确性和可靠性。
4.2 数据处理采集到的数据需要进行处理和分析，以提取实用的信息和指标。
数据处理可以包括滤波、平均和计算等操作，以及数据可视化和报警等功能。
五邑大学
控制系统综合设计报告题目：控制系统校正装置仿真与设计
院系信息工程学院
专业自动化
学号AP1004405
学生姓名邓文星
指导教师梁淑芬
1 转自绕线机控制系统报告
一题目要求与意义
按要求改善系统，使系统达到要求。
这在实际生活中有重要意义。
反馈控制系统使得机器有了一定的判断能力，大大的解放了人类的双手，机器能够不用人操作就能完成一定的任务。
本题目是要设计一个校正控制器用于控制系统。
所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，使系统整个特性发生变化，从而满足给定的各项性能指标。
系统校正的常用方法是附加校正装置。
按校正装置在系统中的位置不同，系统校正分为串联校正、反馈校正和复合校正。
按校正装置的特性不同，又可分为PID校正、超前校正、滞后校正和滞后-超前校正。
二课程任务与要求
转子绕线机控制系统结构示意图1
转子绕线机结构图2
控制器
c s
G（）设计的具体要求是[22]：
1）单位斜坡响应的稳态误差小于10﹪，静态速度误差系数
v
K=10；
2）系统对阶跃输入的超调量在10﹪左右；
3）按 =2％要求的系统调节时间为3s左右。
三校正前系统仿真及性能分析
3.1伯德图程序及伯德图
伯德图程序
num=1;
den1=conv([1,0],conv([1,5],[1,10]));
sys1=tf(num,den1);
w=logspace(-2,2);
bode(sys1,w);
grid on
阶跃响应程序
num=1;
>> den=conv([1,0],conv([1,5],[1,10]));>> sys=tf(num,den);>> margin(sys); >> grid on>> figure(2);>> sys1=feedback(sys,1);>> step(sys1);>> grid on 3.2仿真图形
伯德图3
阶跃响应图4
3.3 性能指标分析
稳态误差等于0，静态速度误差为无穷大，超调量为0，当Δ=2%时，t=195秒。
与要求要求不符合。
通过对伯德图的分析，这是系统相角裕度过大。
本系统可以采用超前校正法校正系统。
四校正装置的论证
4.1控制系统校正设计概述
在经典控制理论中，系统校正设计，就是在给定的性能指标下，对于给定的对象模型，确定一个能够完成系统满足的静态与动态性能指标要求的控制器（常称为校正器或补偿控制器），即确定校正器的结构与参数。
控制系统经典校正设计方法有基于根轨迹校正设计法、基于频率特性的Bode 图校正设计法及PID 校正器设计法。
按照校正器与给定被控对象的连接方式，控制系统校正可分为串联校正、反馈校正、前馈校正和复合校正四种。
串联校正控制器的频域设计方法中，使用的校正器有超前校正器、滞后校正器、滞后-超前校正器等。
超前校正设计方法的特点是校正后系统的截止频率比校正前的大，系统的快速性能得到提高，这种校正设计方法对于要求稳定性好、超调量小以及动态过程响应快的系统被经常采用。
滞后校正设计方法的特点是校正后系统的截止频率比校正前的小，系统的快速性能变差，但系统的稳定性能却得到提高，因此，在系统快速性要求不是很高，而稳定性与稳态精度要求很高的场合，滞后校正设计方法比较适合。
滞后-超前校正设计是指既有滞后校正作用又有超前校正作用的校正器设计。
它既具有了滞后校正高稳定性能、高精确度的好处，又具有超前校
正响应快、超调小的优点，这种设计方法在要求较高的场合经常被采用。
4.2 超前校正原理和特点
串联超前校正是利用超前网络或PD 控制器进行串联校正的基本原理，是利用超前网络或PD 控制器的相角超前特性实现的，使开环系统截止频率增大，从而闭环系统带宽也增大，使响应速度加快。
五 软件简介
Matlab 软件
MATLAB （Matrix Laboratory 即“矩阵实验室”）是集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成了一个方便的、界面友好的用户环境，其强大的科学计算与可视化功能，简单易用的开放式可扩展环境，使得MATLAB 成为控制领域内被广泛采用的控制系统计算与仿真软件。
“自动控制原理”是工科类专业一门重要的课程，其所需数学基础宽而深、控制原理抽象、计算复杂且繁琐以及绘图困难等原因，使学生学习感觉枯燥并有畏难情绪。
将MATLAB 软件应用到该门课程教学中，可以解决深奥繁琐的计算，简单、方便又精确的绘图，并可以用丰富多彩的图形来说明抽象的控制原理，可以提高学生的学习兴趣。
早期的校正器设计利用试凑法，其计算量非常大，而且还要手工绘制系统的频率特性图，很难达到满意的结果。
将MATLAB 软件应用到校正器设计中，则大大提高了设计的效率，并能很方便的达到满意的效果。
本文介绍在MATLAB 环境下进行滞后-超前校正器的设计方法
六 仿真设计
6.1校正装置设计
单位斜坡速度误差系数
c v s 0s =50lim
G K →（）1050
500501===K ，（1） 所以要一个放大系数为500的放大器。
速度误差
()%10500
50501===∞K e ss ，（2） 放大后超调为70%。
调节时间7.51秒。
如图
有典型二阶系统可知，超调为10%左右。
则
δ%=e^(−πζ/√(1−ζ2)) （3）
求的ζ=0.59
相位裕度
γ=tan −1(2ζ/ 4ζ4+1−2ζ^2，（4）
求的γ=58.5度，高阶系统γ增加，系统超调量和调节时间都会下降。
''c ω=1.94，'L （''c ω）=13.4dB ，
（5） 'L （'
'c ω）-20lgb =0 ，
（
6） T 1=0.1'
'c ω （7）
得出
b=4.67,
T=5.1,
bT=23.8
在知道了b 和T 后则可以确定校正环节的传递函数：
1s 8.231
s 1.5++=T G C （8）
经过多次的matlab 仿真验证，得出我认为是最接近的控制函数为
5001s 121
s 2⨯++=C G （9）
matlab 进行验证
num1=500;
den1=conv([1 0], conv([1 10], [1 5]));
sys1=tf(num1, den1);
sys2=tf([2 1], [12 1]);
sope=sys1*sys2;
margin(sope);
figure(2);
sope2=feedback(sope,1);
step(sope2);
6.2校正后的系统结构
10)5)(s 1)(s s 12()
12(500++++=s s G k （10）
其中超调量为26%，调节时间是4.93秒。
校正后的伯德图5
校正后的单位阶跃响应图6
七课程设计体会
通过这次对控制系统的校正设计的分析，让我对校正环节有了更清晰的认识，同时也学会了公式编辑器的基本使用方法，加深了对课本知识的进一步理解。
在这次课程设计的过程中，虽然开始有不少知识不是很了解，但通过查找资料以及咨询同学和老师，最后都得到了解决，在寻找答案的过程中，我学到了很多平时缺少的东西，也使我深深认识到认真学习的重要性，平时看似不起眼的一些知识点在关键时刻却有着重要的作用。
同时，这次课程设计让我接触到Matlab软件，用它对控制系统进行频域分析，大大简化了计算和绘图步骤，计算机辅助设计已经成为现在设计各种系统的主要方法和手段，因此熟练掌握各种绘图软件显得尤为重要。
在今后的学习中，我会发挥积极主动的精神，把所学知识与实践结合起来，努力掌握Matlab等相关软件的使用方法。
在这次课程设计过程，也让我深深地体会团队精神的重要性。
从课程设计的入手到最后分析，对于一个人来说可能是个不小的挑战，注意到每个细节更是不易，我们班的各位同学在独立思考的基础上，遇到难题互相帮助，使各种难题得到了解决。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，仅有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计过程中遇到的问题是很多的，但我想难免会遇到这样或那样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。
八参考文献
[1] 蔡菲娜,刘勤贤,朱根兴等. 数据融合方法在单传感器系统中的应用[J].数据采集与处理.2005，3(1)：88~90
[2] 郑少仁，王海涛，赵志峰等. Ad Hoc网络技术[M].北京:人民邮电出版社，2005
[3] 金纯，许光辰，孙睿. 蓝牙技术[M]. 北京：电子工业出版社，2001
[4] 张海滨，宋文涛. 无线通信发展与“高频电子线路”课程教学[J]. 电气电子教学学报.2004，26(2):23~26。
