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1、武漢理工大學(xué)《自動(dòng)控制原》理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書附件1：學(xué)號(hào)：0121111360126課程設(shè)計(jì)題目單位負(fù)反饋系統(tǒng)的校正裝置設(shè)計(jì)學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)自動(dòng)化班級(jí)自動(dòng)化1001班姓名彭玄指導(dǎo)教師譚思云2013年12月24日武漢理工大學(xué)《自動(dòng)控制原》理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名：彭玄專業(yè)班級(jí)：自動(dòng)化11指導(dǎo)教師：譚思云工作單位：自動(dòng)化學(xué)院題目:單位負(fù)反饋系統(tǒng)的校正裝置設(shè)計(jì)初始條件：已知某控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，要求設(shè)計(jì)校正環(huán)節(jié)Gc（s），使系統(tǒng)對(duì)于階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為0，使系統(tǒng)校正后的相角裕量，幅值裕量.
2、R(t)--要求完成的主要任務(wù):（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書撰寫等具體要求）（1）用MATLAB作出原系統(tǒng)的系統(tǒng)伯德圖，計(jì)算系統(tǒng)的幅值裕度和相度。（2）在系統(tǒng)前向通路中插入一校正裝置，確定校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，用MATLAB進(jìn)行驗(yàn)證。（3）用MATLAB畫出未校正和已校正系統(tǒng)的根軌跡。（4）對(duì)上述任務(wù)寫出完整的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書，說(shuō)明書中必須進(jìn)行原理析，寫清楚分析計(jì)算的過(guò)程及其比較分析的結(jié)果，并包含Matlab源程或Simulink仿真模型，說(shuō)明書的格式按照教務(wù)處標(biāo)準(zhǔn)書寫。時(shí)間安排：1、課
3、程設(shè)計(jì)任務(wù)書的布置，講解（半天）2、根據(jù)任務(wù)書的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)思。（半天）3、熟悉MATLAB中的相關(guān)工具（一天）4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真分析。（三天）5、撰寫說(shuō)明書。（二天）6、課程設(shè)計(jì)答辯（半天）指導(dǎo)教師簽名：年月日系主任（或責(zé)任教師）簽名：年月日武漢理工大學(xué)《自動(dòng)控制原》理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄摘要11．設(shè)計(jì)題目22．設(shè)計(jì)要求23．設(shè)計(jì)的總體思路34．用MATLAB作出原系統(tǒng)的系統(tǒng)伯德圖和根軌跡35．校正過(guò)程65.1超前校正過(guò)程65.2．滯后校正過(guò)程86．simulink仿真137、設(shè)計(jì)總結(jié)15參考文獻(xiàn)
4、16武漢理工大學(xué)《自動(dòng)控制原》理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書摘要在科技高速發(fā)展的今天，自動(dòng)控制技術(shù)已廣泛運(yùn)用于制造，農(nóng)業(yè)，交通，航空航天等眾多部門，極大的提高了社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善了人們的勞動(dòng)環(huán)境，豐富和提高了人民的生活水平，在今天的社會(huì)生活中，自動(dòng)化裝置已經(jīng)無(wú)所不在，為人類文明的進(jìn)步作出了重要貢獻(xiàn)，自動(dòng)控制系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)就是檢驗(yàn)我們學(xué)過(guò)知識(shí)扎實(shí)程度的好機(jī)會(huì)，也讓我們的知識(shí)體系更加系統(tǒng)，更加完善。在不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)的基礎(chǔ)上得到動(dòng)手能力的訓(xùn)練，啟發(fā)新思維及獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，提高設(shè)計(jì)、裝配、調(diào)試能力。如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
5、滿足性能指標(biāo)屬頻域特征量，則通過(guò)采用頻域校正方法。在開環(huán)系統(tǒng)對(duì)數(shù)頻率特性基礎(chǔ)上，滿足穩(wěn)態(tài)誤差、開環(huán)系統(tǒng)截止頻率和相角裕度等要求出發(fā)，進(jìn)行串聯(lián)校正的方法。在bode圖上雖然不能嚴(yán)格定量的給出系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，但是卻能方便的根據(jù)頻域指標(biāo)確定校正裝置的形式和參數(shù)，特別是對(duì)校正系統(tǒng)的高頻特性有要求時(shí)，采用頻率校正較其他方法更方便。串聯(lián)滯后校正-超前校正，其基本原理是利用滯后超前網(wǎng)絡(luò)的超前部分來(lái)鄭大系統(tǒng)的相角裕度，同時(shí)利用滯后部分來(lái)改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)，校正，傳遞函數(shù)，頻率，幅值相0武漢理工大學(xué)
6、《自動(dòng)控制原》理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書單位負(fù)反饋系統(tǒng)的校正裝置設(shè)計(jì)1．設(shè)計(jì)題目已知某控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示，要求設(shè)計(jì)校正環(huán)節(jié)Gc（s），使系統(tǒng)對(duì)于階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為0，使系統(tǒng)校正后的相角裕量，幅值裕量。R(t)--2．設(shè)計(jì)要求1.用MATLAB作出原系統(tǒng)的系統(tǒng)伯德圖，計(jì)算系統(tǒng)的幅值裕度和相位裕度。2.在系統(tǒng)前向通路中插入一校正裝置，確定校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，并用MATLAB進(jìn)行驗(yàn)證。3.用MATLAB畫出未校正和已校正系統(tǒng)的根軌跡。4.對(duì)上述任務(wù)寫出完整的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書，說(shuō)明書中必須進(jìn)行原理分析，寫清楚分析計(jì)
7、算的過(guò)程及其比較分析的結(jié)果，并包含Matlab源程序或Simulink仿真模型。16武漢理工大學(xué)《自動(dòng)控制原》理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書3．設(shè)計(jì)的總體思路(1)．根據(jù)開環(huán)傳遞函數(shù)得E（s）=，ess=得ess=0。(2)．根據(jù)開環(huán)傳遞函數(shù)畫出bode圖和根軌跡圖，求出幅值裕度和相位裕度。從圖上看出校正前系統(tǒng)的相位裕度和剪切頻率(3)．根據(jù)相位裕度的要求，計(jì)算出滯后校正裝置的參數(shù)a和T。即得校正裝置的傳遞函數(shù)，然后得到校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)。(4)．驗(yàn)證已校正系統(tǒng)的相位裕度和幅值裕度h。4．用MATLAB作出
8、原系統(tǒng)的系統(tǒng)伯德圖和根軌跡根據(jù)開環(huán)傳遞函數(shù)畫出bode圖以及根軌跡，得出幅值裕度和相位裕度。=校正前的bode圖，如圖1所示源程序：num=100;den=[1,11,10,0];margin(num,den);grid;圖1校正前的bode圖16武漢理工大學(xué)《自動(dòng)控制原》理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書由圖1得出：幅值裕度為0.828db相位裕度為1.58deg幅值截止頻率Wcg=3.16rad/s相位截止頻率Wcp=3.01rad/s校正前的根軌跡圖如圖2所示。源程序：num=[
