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1、揚州大學能源與動力工程學院實習報告課程實習報告課程名稱:自動控制原理及專業(yè)軟件課程實習題目名稱:三階系統(tǒng)分析與校正年級專業(yè)及班級:建電1001姓名:*******學號:***************指導教師:***********評定成績:教師評語:指導老師簽名:年月日17揚州大學能源與動力工程學院實習報告大學自控原理課程設計任務書1課程設計目的與任務自動控制原理課程設計是綜合性與實踐性較強的教學環(huán)節(jié)。本課程設計的任務是使學生初步掌握控制系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本方法,同時學會利用MATLAB語言進行控制方針和輔助設計的基本技能。2課程設計的設計課題題目:三階系
2、統(tǒng)的校正與分析設單位負反饋的開環(huán)傳遞函數(shù)為:G(s)=K/S(S+1)(S+5),設計校正裝置,使系統(tǒng)在階躍輸入下的超調量小于等于30%,調節(jié)時間小于等于5s,而單位斜坡輸入時的穩(wěn)態(tài)誤差小于等于15%。要求:(1)確定采用何種校正裝置。仿真校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性圖以及系統(tǒng)的根軌跡圖。(2)將校正前性能指標與期望指標進行比較,確定串聯(lián)校正網絡Gc(s)的傳遞函數(shù),仿真出校正網絡的開環(huán)頻率特性曲線圖。仿真校正后豬呢哥哥系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性圖以及根軌跡仿真圖。(3)當輸入r(t)=1時,仿真出校正前系統(tǒng)的的單位階躍響應曲線h(t)。分析校正前后的單位階
3、躍響應曲線,得出結果分析結論。3課程設計的基本要求(1)學習掌握MATLAB語言的基本命令,基本操作和程序設計;掌握MATLAB語言在自動控制原理中的應用;掌握SIMULINK的基本操作,使用其工具建立系統(tǒng)模型進行仿真。(2)應用MATLAB/SIMULINK進行控制系統(tǒng)分析、設計。通過建立數(shù)學模型,在MATLAB環(huán)境下對模型進行仿真,使理論與實際得到最優(yōu)結合。(3)撰寫自控原理課程設計報告。目錄17揚州大學能源與動力工程學院實習報告1.前言…………………………………………………………………32.未校正系統(tǒng)分析…………………………………………………...
4、42.1復域分析………………………………………….………………………42.2時域分析………………………………………………………………….52.3頻域分析………………………………….……………………………….62.4用SIMULINK進行仿真………………………………………………...83.選定合適的校正方案………………………………………………93.1分析確定校正裝…………………………………………………………..93.2設計串聯(lián)超前校正網絡的步驟…………………………………………..93.3參數(shù)計算…………………………………………………………………..93.4
5、校正系統(tǒng)伯德圖………………………………………………………….104.校正后系統(tǒng)分析……………………………………………………114.1復域分析….………………………………………………………………114.2時域分析…………………………………………………………………..124.3頻域分析………………………………………………………………….134.4用SIMULINK進行仿真………………………………………………...144.5校正后的實驗電路圖…………………………………………………….155.致…………………………………………………………………166.參考文獻…
6、…………………………………………………………..171.前言17揚州大學能源與動力工程學院實習報告所謂自動控制,是指沒有人直接參與的情況下,利用外加的設備或裝置(稱控制裝置或控制器),使機器、設備或生產過程(統(tǒng)稱被控量)的某個工作狀態(tài)或參數(shù)(即被控量)自動地按照預定的規(guī)律運行。自動控制系統(tǒng)的基本要求可以歸結為穩(wěn)定性(長期穩(wěn)定性)、準確性(精度)和快速性(動態(tài)過程響應的快速性與相對穩(wěn)定性)。自動控制技術已廣泛應用于制造業(yè)、農業(yè)、交通、航空及航天等眾多產業(yè)部門,極大的提高了社會勞動生產率,改善了人們的勞動條件,豐富和提高了人民的生活水平。在今天的社會生活中,
7、自動化裝置無所不在,為人類文明進步做出了重要貢獻。以反饋控制原理為基礎的自動控制理論已形成比較完整的體系。其特點相對言,生產技術水平較低,控制對象結構較簡單,被控參數(shù)較單一,要求達到的預期效果(性能指標)也不高。反饋控制系統(tǒng)不限于工程疇,在各種非工程疇,諸如經濟學和生物學中,也存在著反饋控制系統(tǒng)。本課程設計討論如何根據被控對象及給定的技術指標要求設計自動控制系統(tǒng)。在工程實踐中,由于控制系統(tǒng)的性能指標不能滿足要求,需要在系統(tǒng)中加入一些適當?shù)脑蜓b置去補償和提高系統(tǒng)的性能,以滿足性能指標的要求。這一過程我們稱為校正。目前工程實踐中常用的校正方式有串聯(lián)校正、
8、反饋校正和復合校正三種??刂葡到y(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能的分析可以運用時域分析法、根