下载文档原格式
自动控制原理实验报告2010-2011学年第一学期姓名：侯翔昊班号：02020801学号：2008300549过山车的速度控制姓名：侯翔昊班号：02020801 学号：2008300549摘要：过山车的速度控制通过电动机实现，利用直流电动机作为驱动，测速电动机作为反馈测速，从而实现对过山车速度的精确控制。
为了使得系统的响应更加精确，本系统应用了一些必要的校正环节。
关键字：速度控制电动机校正环节引言：过山车在大型游乐场中并不少见，但大多以一次性动力作为其驱动力，也就是说，通过给定一个动能或者势能，使过山车按照预期的轨道运行，这种做法增加了该款游戏的娱乐性，但是，同时也降低了游客在这种娱乐活动中观赏风景的舒适性（尤其是过山车车速很高的情况下）。
本文所描述的系统就是基于这点考虑，通过过山车内置驱动装置系统，将过山车改造为一项能使游客在不同角度，不同姿势下能够欣赏游乐园风景的娱乐项目。
本系统主要功能是实时测速变速，以保证过山车在既定的速度下行驶。
驱动环节依靠直流电动机通过输入一个阶跃信号（电压）从而输出一个角位移量，通过与电动机轴相连的车轮输出，从而达到控制转速的目的。
为了使控制可靠与精确，在本系统中还引入了测速反馈环节与校正环节。
当今社会中，由于对过山的的需求仅仅是一种追求次的娱乐活动，一次并没有与过山车速度控制的任何研究出现，绝大多数过山车（可以说全部）都是通过重力势能与动能之间的相互转化而运动的。
但是，如果过山车能够以一个稳定的速度运动，能使更多身体不太好的人加入这项娱乐活动，从而有一项惊险刺激的娱乐项目转化为一个老少皆宜的观光项目，不也很值得人们期待么？本文主要由五个部分组成：第一部分：建立被控对象数学模型，即建立电动机，测速反馈装置的数学模型；第二部分：分析被控对象特性，即分析电动机，测速反馈装置的特性，写出它们的传递函数；第三部分：设计控制器，在本文中主要设计的是校正装置；第四部分：仿真验证，本系统依靠matlab中的simulink进行仿真验证；第五部分：结论，即得出本设计系统的结论，说明优缺点以及未来的研究方向。
自动控制原理大作业1.题目在通常情况下，自动导航小车（AGV ）是一种用来搬运物品的自动化设备。
大多数AGV 都需要有某种形式的导轨，但迄今为止，还没有完全解决导航系统的驾驶稳定性问题。
因此，自动导航小车在行驶过程中有时会出现轻微的“蛇行”现象，这表明导航系统还不稳定。
大多数的AGV 在说明书中都声明其最大行驶速度可以达到1m/s ，但实际速度通常只有0.5m/s ,只有在干扰较小的实验室中，才能达到最高速度。
随着速度的增加，要保证小车得稳定和平稳运行将变得越来越困难。
AGV 的导航系统框图如图9所示，其中12=40ms =21ms ττ， 。
为使系统响应斜坡输入的稳态误差仅为1%，要求系统的稳态速度误差系数为100。
试设计合适的滞后校正网络，试系统的相位裕度达到50 ，并估计校正后系统的超调量及峰值时间。
()R s ()Y s2.分析与校正主要过程2.1确定开环放大倍数K100)1021.0)(104.0(lim )(lim =++==s s s sK s sG K v （s →0） 解得K=100)1021.0)(104.0(100++=s s s G s 2.2分析未校正系统的频域特性根据Bode 图：穿越频率s rad c /2.49=ω相位裕度︒---=⨯-⨯--=99.18)2.49021.0(arctan )2.4904.0(arctan 9018011γ 未校正系统频率特性曲线由图可知实际穿越频率为s rad c /5.34=ω2.3根据相角裕度的要求选择校正后的穿越频率1c ω现在进行计算：︒︒︒--=+=---55550)021.0(arctan )04.0(arctan 901801111c c ωω则取s rad c /101=ω可满足要求2.4确定滞后校正网络的校正函数 由于11201~101c ωω）（=因此取s rad c /110111==ωω）（，则由Bode 图可以列出 40)1lg(20)1lg(40)110lg(2022+=+ωω 解得s rad /1.02=ω于是1.0=β 则滞后网络传递函数为1101)(++=s s s G c ，10=T 2.5验证已校正系统的相位裕度已校正系统的开环传递函数为：)110)(1021.0)(104.0()1(100)()(++++=s s s s s s G s G c 相位裕度︒----=-⨯-⨯-+-=2.51)100(arctan )10021.0(arctan )1004.0(arctan )10(arctan 901801111γ校正后的相位裕度大于50°，满足设计要求。
过山车原理图过山车，是一种受欢迎的游乐设施，其刺激的乘坐体验吸引了无数游客。
而要设计一款安全、刺激的过山车，离不开对过山车原理的深入了解。
本文将通过过山车原理图，详细介绍过山车的工作原理和设计要点。
首先，我们来看一下过山车的整体结构。
过山车通常由轨道、车厢、驱动系统和制动系统组成。
轨道是过山车的基础，它不仅承载着车厢和乘客的重量，还决定了过山车的行驶路线。
车厢是乘客乘坐的部分，它需要具备良好的安全性和舒适性。
驱动系统是过山车的动力来源，它通过不同的方式为过山车提供动力，让过山车在轨道上行驶。
制动系统则是保证过山车安全停车和减速的关键部分。
接下来，我们来详细了解过山车的工作原理。
当过山车启动时，驱动系统会为车厢提供动力，使其在轨道上运动。
在运动过程中，重力、惯性和轨道的设计共同作用，让乘客体验到刺激的快速、加速、减速和转弯。
而制动系统则在过山车接近终点时发挥作用，确保过山车安全停车。
过山车的设计要点也是至关重要的。
首先，轨道的设计需要考虑乘客的舒适度和安全性，避免出现过大的加速度和转弯半径，以免对乘客造成不适。
其次，车厢的设计需要考虑乘客的安全和乘坐体验，包括安全带、扶手、座椅舒适度等。
再者，驱动系统和制动系统的设计需要保证过山车的运行平稳和安全。
总的来说，过山车的原理图包括了整体结构、工作原理和设计要点。
通过深入了解过山车的原理图，我们可以更好地理解过山车的运行机制，为过山车的设计和制造提供重要参考。
希望本文能够帮助读者更好地了解过山车，并对过山车的设计和运行原理有所启发。
车速自动控制系统分析机电0912班柴子杰09223030车速自动控制系统目前许多轿车把车速自动控制系统作为配属设备或选配设备。
轿车装有车速自动控制系统后，当驾驶员启动这一装置并进行一些简单的设置后，该装置可自动保持某一恒定速度行驶，而不踩油门。
由于电子系统能准确地控制车辆的速度，从而使高速行驶的车辆更加安全、平稳。
这在现实生活中也具有积极的意义。
汽车在实际行驶过程中，有时要求汽车不能超过某一行驶速度。
例如，通过城市的商业区中心时。
行驶速度不能高于30公里每小时，有时又规定不能低于某行驶速度，例如，在高速公路上行驶时，车速不能低于80公里每小时。
并且从经济效益出发，车速维持在一定的数值时，可以使燃料充分燃烧，不仅降低了燃油量而且减少了尾气排放。
然而，利用人工直接控制，很难实现上述要求，故必须采取自动控制和调整方法加以实现。
尽管各种轿车的车速自动控制系统设计有所不同，但其主要部件的作用都差不多。
其主要的部件如图：车速控制系统其核心主要是计算机控制系统。
控制装置是控制系统的中枢。
它一旦测出实际车速高于或低于驾驶员调定的车速，就输出信号给执行器，让它调整节气门开度。
控制信号是由装在控制装置中的闭环控制器产生的，它将传感器测出的系统辕出和输入信号进行比较，两个信号之差称为误差信号此信号经放大、处理后成为控制信号，驱动执行器工作。
首先，计算机控制系统可以接受车速设定装置的指令，完成对车速的设定，即车速给定值。
然后，计算机控制系统根据给定值控制执行器工作。
执行器可以控制发动机的空气吸入量、喷油嘴的喷油量等，使发动机的转速维持在一个恒定值，以此实现车速的恒定。
测速器可以测量发动机的实时转速，即车速，然后将这一数据送入转化器，将车速信号转化为与给定值相同类型的电信号。
再通过计算机控制系统，对目前的车速进行核对，并对其反馈信号进行调节，使输出信号保持恒定。
驾驶员可以在特殊情况下通过制动开关和离合器开关对车速进行调节。
设计牵引车车速控制系统是自动控制课程中的一个常见课程设计项目，可以通过以下步骤来实现：
1. 系统建模：
-确定系统的输入（控制量）和输出（被控量），例如输入可以是油门踏板位置，输出可以是车辆车速。
-建立牵引车的数学模型，可以采用车辆动力学原理建立车速与控制量之间的关系。
2. 控制器设计：
-选择合适的控制策略，比如PID控制器、模糊控制器或者模型预测控制器等。
-根据系统模型进行控制器参数的调节和优化，以实现期望的车速控制效果。
3. 传感器选择与安装：
-选择合适的传感器来检测车辆的车速，比如车速传感器或编码器等。
-安装传感器并确保其能够准确地获取车速数据。
4. 执行机构设计：
-根据控制策略设计执行机构，比如油门执行器或刹车执行器，
用于控制车辆的加速或减速。
5. 系统实现与调试：
-将传感器、控制器和执行机构连接起来，实现整个车速控制系统。
-进行系统调试和测试，验证控制效果并根据实际情况进行调整和优化。
6. 性能评估与改进：
-对设计的车速控制系统进行性能评估，比如响应时间、稳定性、精度等指标。
-根据评估结果进行系统改进，进一步优化控制算法和参数设置。
7. 报告撰写与展示：
-撰写课程设计报告，包括设计背景、方法、结果分析和结论等内容。
-展示设计成果，与教师和同学分享设计过程和成果。
以上是一个简单的牵引车车速控制系统设计的大致步骤，具体的设计过程和实施细节可能会根据具体要求和条件有所不同。
在实际设计过程中，需要结合具体的课程要求和实际情况进行调整和完善。
汽车车速控制系统的设计汽车的车速控制系统是整个车辆动力系统中至关重要的一部分，它可以帮助驾驶者更好地控制汽车的速度，确保车辆在行驶过程中能够平稳、安全地行驶。
本文将从设计角度出发，介绍汽车车速控制系统的设计原理、组成部分以及工作原理。
首先，汽车车速控制系统的设计原理是基于车辆动力系统的结构和动力学原理。
在汽车行驶过程中，通过控制发动机输出的功率和运用制动力量来控制车辆的速度。
而车速控制系统就是负责监测车辆速度并根据驾驶者的需求来调节发动机输出功率和制动力量的系统。
汽车车速控制系统通常由车速传感器、电子控制单元（ECU）、节气门执行器、制动系统等几个主要部件组成。
车速传感器用于检测车辆的实际速度，并将这些信息传输到ECU。
ECU根据传感器的信息和驾驶者的需求来控制节气门执行器，调节发动机的输出功率。
同时，ECU还可以控制制动系统来帮助调节车速，在需要减速或停车时，ECU会发出信号给制动系统，使车辆制动。
这些部件通过相互配合，完成车速控制系统的设计目的。
汽车车速控制系统的工作原理可以简单分为两种模式：速度控制模式和巡航控制模式。
速度控制模式是最常见的工作模式，它可以根据驾驶者设定的目标车速来调节发动机功率和制动力量，以保持车辆在设定的速度范围内稳定行驶。
巡航控制模式则是一种自动驾驶模式，驾驶者可以设定目标车速和车距，系统会根据前车的速度和间距来调节车辆速度和跟车行驶。
这两种模式可以根据不同需求和驾驶环境来自由切换。
综上所述，汽车车速控制系统的设计是基于车辆动力学原理和驾驶者需求的集成，通过车速传感器、ECU、节气门执行器和制动系统等部件配合工作，实现车辆速度的控制。
这样可以帮助驾驶者更好地控制车速，提高行车安全性和舒适性。
在未来的汽车发展中，车速控制系统会继续不断完善和发展，为驾驶者提供更加便捷和智能的驾驶体验。
车速控制系统程序及仿真课程设计说明书交通与汽车工程学院课程设计说明书课程名称: 汽车电控系统实习及课程设计课程代码: 8234590题目:车速电控系统设计及其仿真年级/专业/班: 09级/车辆工程/汽电3班学生姓名:胡维波学生学号：开始时间: 2012 年 12 月 31 日 达成时间:2013年01 月18日 课程设计成绩：学习态度及平技术水平与实说明书（计算书、图纸、总分时成绩（30）际能力（20） 创新（5）剖析报告）撰写质量（45）（100）指导教师署名：年月日车速控制系统程序及仿真课程设计说明书目录纲要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1前言的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2片机的国内外展状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3任剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5方案剖析及方案速控制方案的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6体方案确实定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7系硬件主控芯片的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8示路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11控制机构路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12系件与仿真Proteus件境介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 Protel件境介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14系件剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15程序流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16原理与元器件清⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14 Proteus仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24致⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26附A系原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27附B程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28附CPCB⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29附D程序代⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30车速控制系统程序及仿真课程设计说明书摘要本设计介绍一种鉴于AT89C51单片机为控制中心的车速检测及控制。
自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计专业电气工程及其自动化班级学号指导老师机电工程学院2009年12月目录一课程设计设计目的二设计任务三设计思想四设计过程五应用simulink进行动态仿真六设计总结七参考文献一、课程设计目的：通过课程设计，在掌握自动控制理论基本原理、一般电学系统自动控制方法的基础上，用MATLAB实现系统的仿真与调试。
二、设计任务：速度伺服控制系统设计。
控制系统如图所示，要求利用根轨迹法确定测速反馈系数'k，以t使系统的阻尼比等于0.5，并估算校正后系统的性能指标。
三、设计思想：反馈校正：在控制工程实践中，为改善控制系统的性能，除可选用串联校正方式外，常常采用反馈校正方式。
常见的有被控量的速度，加速度反馈，执行机构的输出及其速度的反馈，以及复杂系统的中间变量反馈等。
反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中的一部分环节以实现校正，。
从控制的观点来看，采用反馈校正不仅可以得到与串联校正同样的校正效果，而且还有许多串联校正不具备的突出优点：第一，反馈校正能有效地改变被包围环节的动态结构和参数；第二，在一定条件下，反馈校正装置的特性可以完全取代被包围环节的特性，反馈校正系数方框图从而可大大削弱这部分环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统的不利影响。
该设计应用的是微分负反馈校正：如下图所示，微分负反馈校正包围振荡环节。
其闭环传递函数为B G s （）=00t G s 1G (s)K s +（）=22t1T s T K s ζ+（2+）+1 =22'1T s 21Ts ζ++试中，'ζ=ζ+tK 2T，表明微分负反馈不改变被包围环节的性质，但由于阻尼比增大，使得系统动态响应超调量减小，振荡次数减小，改善了系统的平稳性。
微分负反馈校正系统方框图四、设计过程：1.未校正系统如下图：绘制开环传递函数G s H s （）（）=Ks s （+1）的根轨迹图系统的开环极点为1p =0，2p =-1，无开环零点。
《自动控制原理》
——大作业过山车车速控制系统设计
班级：自动化091
姓名1：王诚杰学号：30
姓名2：汤涛学号：25
姓名3：汤奔驰学号：24
指导教师：刘毅华
过山车车速控制系统概述
过山车是一种机动游乐设施，常见于游乐园和主题乐园中。
一个基本的过山车构造中，包含了爬升、滑落、倒转，其轨道的设计不一定是一个完整的回圈，也可以设计为车体在轨道上的运行方式为来回移动。
如今过山车的速度一般都在100公里/小时以上，虽然惊险，但是却十分安全。
实际上过山车的速度控制是通过电动机实现的，利用直流电动机作为驱动，测速电动机作为反馈测速，从而实现对过山车速度的精确控制。
为了使得系统的响应更加精确，本系统应用了一些必要的校正环节。
当今社会中，由于对过山的的需求仅仅是一种追求次的娱乐活动，一次并没有与过山车速度控制的任何研究出现，绝大多数过山车（可以说全部）都是通过重力势能与动能之间的相互转化而运动的。
但是，如果过山车能够以一个稳定的速度运动，能使更多身体不太好的人加入这项娱乐活动，从而有一项惊险刺激的娱乐项目转化为一个老少皆宜的观光项目，不也很值得人们期待么？
本系统主要功能是实时测速变速，以保证过山车在既定的速度下行驶。
驱动环节依靠直流电动机通过输入一个阶跃信号（电压）从而输出一个角位移量，通过与电动机轴相连的车轮输出，从而达到控制转速的目的。
为了使控制可靠与精确，在本系统中还引入了测速反馈环节与校正环节。
建立被控对象的数学模型：
1）电枢直流伺服电动机的数学模型：
图1
如图1所示，U(t)为输入量，电机转速ω（t）为输出量。
图中，R,L分别是电枢电路的电阻和电感；M是折合到电动机轴上的总负载转矩。
激磁磁通设定为常值。
那么有：
U(t)=L*[dI(t)/dt]+R*I+E;---------------------------------------------（1）
式中，E是电枢反电势，他是电枢旋转时产生的反电势，其大小与磁激及转速成正比，方向与电枢电压U(t)相反，即E=C*ω（t）,C为反电势系数。
电磁转矩方程：
M（t）=C*I(t)-----------------------------------------------------------（2）
式中，C为电动机转矩系数，M(t)是电枢电流产生的电磁转矩。
电动机上的转矩平衡方程：
J*[dω（t）/dt]+f*ω（t）=M(t)-M’(t)-------------------------------（3）
式中，f是电动机和负载折合到电动机上的粘性摩擦系数；J是电动机和负载折合到电动机轴上的转动惯量。
由式（1）、（2）、（3）中小取中间变量，即可得到U(t)为输入量，电机转速ω（t）为输出量的直流电动机微分方程：
L*J*[d2ω（t）/dt2]+(L*f+R*J)* [dω（t）/dt]+(R*f+C*C’) *ω（t）=
C*U(t)-L*[dM(t)/dt]-R*M(t)----------------------------------------------------（4）
在工程应用中，由于电枢电路电感L较小，通常忽略不计，所以上式可以简化为：
T* [dω（t）/dt]+ ω（t）=K*U(t)-K’*M(t)----------------------------------（5）
式中，T=R*J/(R*f+C*C’)是电动机机电时间常数；
K=C/(R*f+C*C’),K’=R/(R*f+C*C’)是电动机传递系数。
若R较小，则上式可以化简为：
T* [dω（t）/dt]+ ω（t）= K*U(t)--------------------------------------------（6）
即为电枢控制直流伺服电动机的数学表达形式。
2）测速发电机的数学模型：
图2
如图2所示为永磁式直流测速发电机的原理线路图。
测速发电机的转子与待测量的轴相连接，在电枢两端输出转自角速度成正比的直流电压，即：
U(t)=K*ω（t）=K*[dθ（t）/dt]-------------------------------------------------------（7）式中，θ（t）是转子角位移；ω（t）=[dθ（t）/dt]是转自角速度；K是测速发电机输出斜率，表示单位角速度的输出电压。
分析被控对象的特性：
1）分析电枢直流伺服电动机的特性：
由（6），在零初始条件下，求Laplace变换，可得：
G(s)= ω（s）/U(s)=K/[T*s+1];---------------------------------------------------------（8）G(s)= θ（s）/U(s)=K/{s*[T*s+1]};-------------------------------------------------------（9）上两式即是电枢直流伺服电动机的传递函数
2）分析测速发电机的特性：
由（7），在零初始条件下，求Laplace变换，可得：
H(s)=U(s)/ θ（s）=K*s=K(*)*s----------------------------------------------------------（10）注：为了区别（9）、（10）中的K，记（10）中的K为K(*).
则，（9）‘（10）即为上述两个装置的传递函数。
图3
假设：K=10,T=1,所需求系统的阻尼比ξ=0.5，设计的控制系统图如图3所示计算K(*):：
系统的传递函数为：
φ(s)=10/[s*s+(1+K(*)*s+10]
则：K(*)=2*(ξ’-ξ)/ω=0.22
式中：ξ’=0.5，ω=3.16rad/s，则系统开环增益：
K=3.16,于是，可知：
E=0.32rad,td=0.43s,tr=0.77s,tp=1.15s,σ%=16.3%,ts=2.22s 此系统的响应如图4（设输入信号为1V的阶跃信号）；此系统的Bode图见图5；
此系统的Nquist图见图6；
此系统的根轨迹见图7;
图4【系统的响应】
图5【系统的Bode图】
由图5可知该系统的稳态裕度为：
幅值裕度（GM）=inf(db)
相角裕度（PM）=52.3（deg）
可以看出该系统的稳定性还是相当不错的。
图6【系统的Nquist图】
图7【系统的根轨迹】
参考文献
[1]黄坚.自动控制原理及其应用，高等教育出版社，第2版，2004,1
[2]薛定宇.反馈控制系统设计与分析-MATLAB语言应用，清华大学出版社，2000,4
[3]吴新余/周井泉/沈元隆.信号与系统-时域频域分析，高等教育出版社，1999-12-1
[4] Farid Golnaraghi / Benjamin C. Kuo.Automatic Control Systems[M],Wiley,2009-07-07。
