线性控制系统的设计与校正
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自动控制原理校正课程设计-- 线性控制系统校正与分析课程设计报告书题目线性控制系统校正与分析院部名称机电工程学院专业10电气工程及其自动(单)班级组长姓名学号设计地点工科楼C 214设计学时1周指导教师金陵科技学院教务处制目录目录 (3)第一章课程设计的目的及题目 (4)1.1课程设计的目的 (4)1.2课程设计的题目 (4)第二章课程设计的任务及要求 (6)2.1课程设计的任务 (6)2.2课程设计的要求 (6)第三章校正函数的设计 (7)3.1设计任务 (7)3.2设计部分 (7)第四章系统动态性能的分析 (10)4.1校正前系统的动态性能分析 (10)4.2校正后系统的动态性能分析 (13)第五章系统的根轨迹分析及幅相特性 (16)5.1校正前系统的根轨迹分析 (16)5.2校正后系统的根轨迹分析 (18)第七章传递函数特征根及bode图 (20)7.1校正前系统的幅相特性和bode图 (20)7.2校正后系统的传递函数的特征根和bode图 (21)第七章总结 (23)参考文献 (24)第一章 课程设计的目的及题目1.1课程设计的目的⑴掌握自动控制原理的时域分析法,根轨迹法,频域分析法,以及各种补偿(校正)装置的作用及用法,能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析,能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计,并调试满足系统的指标。
⑵学会使用MATLAB 语言及Simulink 动态仿真工具进行系统仿真与调试。
1.2课程设计的题目 已知单位负反馈系统的开环传递函数)125.0)(1()(0++=s s s K s G ,试用频率法设计串联滞后校正装置,使系统的相角裕量 30>γ,静态速度误差系数110-=s K v 。
\第二章课程设计的任务及要求2.1课程设计的任务设计报告中,根据给定的性能指标选择合适的校正方式对原系统进行校正(须写清楚校正过程),使其满足工作要求。
然后利用MATLAB对未校正系统和校正后系统的性能进行比较分析,针对每一问题分析时应写出程序,输出结果图和结论。
线性控制系统课程设计(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--自动控制原理课程设计实验报告学部:机械与电气工程学部专业:电气工程及其自动化班级:姓名:杨晓琨学号:小组成员:制作日期:2011年12月31日一、课程设计题目:线性控制系统的设计与校正二、课程设计内容:在前面做过的二阶系统动态、稳态性能研究实验中,我们看到一个控制系统的动态性能、稳定性和稳态性能指标通常是矛盾的,增大系统的开环增益可以降低稳态误差,但是也会减小阻尼比,使系统的超调量和振荡加强。
同样,增加开环积分环节可以提高系统型别,使输出跟踪输入的能力加强,消除某种输入信号时系统产生的误差,但是却有可能导致系统动态性能恶化,甚至不稳定。
为了使控制系统同时具有满意的动态、稳态性能,就需要加入一些环节,以消除系统的某些缺陷,使之具有满意的性能。
这些加入的环节称为校正环节或校正装置,通常由一些元件或电路组成。
本次课程设计的主要任务是学习如何设计一个满意的控制系统校正装置,具体内容如下:1、拟定一个线性控制系统,确定传递函数和模拟电路,并在自动控制原理实验箱上搭建实际电路,输入阶跃信号(用适当周期的方波信号模拟),测量系统各项动态、稳态性能指标;2、根据工程控制的一般要求提出控制系统的性能指标要求,选择合适的方法设计校正装置,并采用Matlab软件进行仿真。
然后在实验装置上搭建校正后的系统电路,再次测量阶跃输入下的动态、稳态性能指标,与校正前的系统进行比较;3、改变校正装置的相关参数,使系统的性能指标均满足要求三、实验条件:测量仪器、自动控制理论实验装置、具有数据采集功能的数字示波器、装配Matlab 等软件的计算机。
四、设计思路及步骤: 1、时域校正法①自行拟定一个线性控制系统,并确定其开环传递函数:)(1.10)(20+=S KS G (1)性能指标设计要求:阶跃输入下的稳态误差 05.0≤e rss ; 阶跃响应超调量 σp %20≤。