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自动控制原理课程设计

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指导教师评定成绩：

审定成绩：

重 庆 邮 电 大 学

移 通 学 院

自动控制原理课程设计报告

系 部： 自 动 化系

学 生 姓 名： 龙 浩

专 业： 电气工程与自动化

班 级： 05131104

学 号： 0513110413

指 导 教 师： 党 晓 圆

设计时间： 2013 年 12 月

重庆邮电大学移通学院目录

《自动控制原理》课程设计（简明）任务书 .............................................................................. 2

(一) 设计题目：Ｉ型二阶系统的典型分析与综合设计 .............................................................. 2

(二) 系统说明： ............................................................................................................................. 2

(三) 系统参量： ............................................................................................................................. 3

(四) 设计指标： ............................................................................................................................. 3

(五) 基本要求： ............................................................................................................................. 3

(六) 课程设计报告： ..................................................................................................................... 4

一、系统说明（概述） .................................................................................................................... 5

1.1设计目的； ................................................................................................................................... 5

1.2 系统原理（简介） ...................................................................................................................... 5

1.3 各环节的性能、功能特性说明 .................................................................................................. 5

1.4 设计基本要求 .............................................................................................................................. 6

1.5 设计指标 ...................................................................................................................................... 6

二、系统建模 .................................................................................................................................... 7

2.1各个环节模型 ............................................................................................................................... 7

2.2系统模型 ....................................................................................................................................... 9

三、 系统分析 ................................................................................................................................ 10

3.1稳态性能指标 ............................................................................................................................. 10

3.2静态（精度）分析 ..................................................................................................................... 11

3.3系统动态分析 ............................................................................................................................. 12

四、系统综合 .................................................................................................................................. 14

4.1校正方案设计的确定 ................................................................................................................. 14

4.2系统设计综合过程表达 ............................................................................................................. 14

五、系统物理模拟图 ...................................................................................................................... 18

1. 原系统模拟图 ........................................................................................................................... 18

2. 原系统的根轨迹(使用MATLAB仿真） .................................................................................... 18

3. 原系统单位阶跃响应曲线（使用MATLAB仿真） .................................................................. 19

4. 校正后系统模拟图.................................................................................................................... 19

5. 校正后的系统根轨迹（使用MATLAB仿真） .......................................................................... 19

6. 校正后的系统响应曲线（使用MATLAB仿真） ...................................................................... 20

六. 心得体会 .................................................................................................................................. 21

七、参考文献 .................................................................................................................................. 22

《自动控制原理》课程设计（简明）任务书

——供2011级电气工程与自动化专业（3-4班）本科学生用

引言：《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，更不同于课堂教学。它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面分析和综合。

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自动控制原理课程设计

自动控制原理课程设计

自动控制原理课程设计

在本次自动控制原理课程设计中，我们将设计一个基于微处理器的温度控制系统。该系统的目标是通过测量并控制一个封闭环境中的温度，使其始终保持在设定的范围内。

在该系统中，我们将使用一种温度传感器来获取环境的当前温度，并通过微处理器进行处理和控制。首先，我们需要利用模拟电路将传感器的输出转换为数字量，以便微处理器进行处理。这可以通过使用模数转换器来实现，该转换器将模拟信号转换为数字信号。

在微处理器中，我们将设计一个控制算法，通过与设定值进行比较来确定温度是否在设定范围内。如果温度超出了设定范围，控制算法将生成一个控制信号，用于调节环境中的加热器或冷却器。为了避免温度波动过大，我们可以设计一个比例控制算法，该算法根据温度偏差的大小调整控制信号的大小。

除了控制算法外，我们还需要设计一个用户界面，以便用户可以监视和调整系统的设置。用户界面将使用显示器和按键来实现，显示器将显示当前温度和设定值，按键用于调整设定值。

为了保证系统的稳定性和安全性，我们还需要设计一些保护措施。例如，当温度超出安全范围时，系统应该能够自动停止加热或冷却操作，并发出警报作为提醒。

最后，我们需要进行系统的测试和调试。我们将使用模拟环境和实际环境进行测试，以确保系统在各种情况下都能正常运行。

通过这个设计项目，我们将能够深入了解自动控制原理的应用，并学习如何设计和实现一个实际的控制系统。同时，我们还将培养系统设计和调试的技能，以及团队合作和沟通能力。

自动控制原理课程设计 2

自动控制原理课程设计 2

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课程实习报告

指导老师签名：

年 月 日

课 程 名 称： 自动控制原理及专业软件课程实习

题 目 名 称： 三阶系统分析与校正

年级专业及班级： 建电1001

姓 名： *******

学 号： ***************

指 导 教 师： ***********

评 定 成 绩：

教 师 评 语： 扬州大学能源与动力工程学院实习报告

1 扬州大学自控原理课程设计任务书

1课程设计目的与任务

自动控制原理课程设计是综合性与实践性较强的教学环节。本课程设计的任务是使学生初步掌握控制系统数字仿真的基本方法，同时学会利用MATLAB语言进行控制方针和辅助设计的基本技能。

2课程设计的设计课题

题目：三阶系统的校正与分析

设单位负反馈的开环传递函数为：G（s）=K/S(S+1)(S+5),设计校正装置，使系统在阶跃输入下的超调量小于等于30%，调节时间小于等于5s，而单位斜坡输入时的稳态误差小于等于15%。

要求：（1）确定采用何种校正装置。仿真校正前系统的开环对数频率特性图以及系统的根轨迹图。

（2）将校正前性能指标与期望指标进行比较，确定串联校正网络Gc(s)的传递函数，仿真出校正网络的开环频率特性曲线图。仿真校正后猪呢哥哥系统的开环对数频率特性图以及根轨迹仿真图。

（3）当输入r(t)=1时，仿真出校正前系统的的单位阶跃响应曲线h(t)。分析校正前后的单位阶跃响应曲线，得出结果分析结论。

3课程设计的基本要求

（1）学习掌握MATLAB语言的基本命令，基本操作和程序设计；掌握MATLAB语言在自动控制原理中的应用；掌握SIMULINK的基本操作，使用其工具建立系统模型进行仿真。

自动控制原理课程设计-火炮跟踪随动控制系统-精品

自动控制原理课程设计-火炮跟踪随动控制系统-精品

课程设计名称： 自动控制原理课程设计

题 目：火炮跟踪随动控制系统

专 业：

班 级：

姓 名：

学 号：

课程设计任务书

一、 设计题目：车载武器随动系统设计

二、 设计任务：设计一个随动系统，使其发射端口

在要求的精度和时间X围内跟踪目标.

三、 设计计划：1.查阅相关资料

2.确定设计方案

3.进展设计并定稿

四、 设计要求：要求设计的随动系统在跟踪过程

有足够的稳定性与快速性

指 导 教师：徐建华

教研室主任：徐建华

时 间：2011年12月9 日

中国矿业大学某某学院

课 程 设 计 成 绩 评 定 表

学期 20112012年度第一学期 某某

专业 班级

课程名称 自动控制原理课程设计

设计题目

评

定

标

准 评定指标 分值 得分

知识创新性 20

理论正确性 20

内容难易性 15

结合实际性 10

知识掌握程度 15

书写规X性 10

工作量 10

总成绩 100

评语：

任课教师 徐 建 华 时间 年 月 日

备 注

摘 要

随动控制系统又名伺服控制系统。其参考输入是变化规律未知的任意时间函数。随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误差保持在规定X围内。这种系统在军事上应用最为普遍.如导弹发射架控制系统，雷达天线控制系统等。其特点是输入为未知。

本文对一个随动系统进展研究，在准确把握研究的方向根底上，始终以系统的高运行性能为目标，在控制系统的稳定性，快速性，准确性这三者之间的固有矛盾中寻找最优的平衡点。通过建立模型，元件确定，参数分析，串联校正四大模块，整合自动控制理论的各个知识点，包含了经典控制理论的大局部内容，知识点相互穿插，严密联系，并有机结合成一篇完整的论文。

【精品】自动控制原理课程设计(DOC)

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1 课 程 设 计 论 文

目 录

1 设计目的

2 设计任务及要求

3 设计思想

4 设计过程

5 应用Simulink进行动态仿真

6 三种方案的分析比较选择

7 设计小结

8 参考文献

2 一·设计目的：

通过过课程设计，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·设计任务及要求：

水温控制系统的串联校正设计：某单位水温负反馈控制系统，其被控制对象的开环传递函数，0()(0.11)KGsss，用串联校正的频域方法对系统进行串联校正设计（分别用超前，滞后，超前—滞后三种方法校正），校正后使系统满足以下动态及静态性能指标：①斜坡信号作用下，120vKs；②相角裕量050r。

三·设计思想：

串联超前校正装置使得系统的相角裕量增大，从而降低系统响应的超调量；增加了系统的频带宽度，是系统的响应速度加快。但有些情况下，超前校正系统的应用会受到限制，例如，当未校正系统的相角余量和要求的相角量相差很大时，超前校正网络的参数将会很小，从而使系统的频带宽度过大，不利于抑制高频噪音。另外，未校正系统的相角在所需剪切频率附近急剧向负值增大时，采用串联超前校正往往效果不大，因此考虑其他类型的校正装置

当一个系统的动态响应性能是满足要求的，为改善稳态性能而又不影响其动态响应，可采用串联滞后校正装置。增加一对相互靠的很近并且靠近坐标原点的开环零极点，使系统的开环放大倍数提高倍,而不影响对数频率特性的中，高频段特性。串联滞后校正装置还可以利用其低通滤波特性，将系统高频部分的幅值衰减，降低系统的

3 剪切频率，提高系统的相角余量，以改善系统的稳定性和其他动态性能，但应同时保证未校正系统在要求的开环剪切频率附近的相频特性曲线基本不变。

应用频率发设计滞后-超前较真装置，其中超前校正部分可以提高系统的相角裕量，同时使频带变宽，改善系统的动态性能；滞后校正部分则主要用来提高系统的稳态性能。