自动控制原理课程设计任务书(2016).docx

《自动控制原理》课程设计任务书是针对航空航天学院2016年的一项实践教学活动，旨在深化学生对自动控制理论的理解和应用能力。设计任务书包括了多个具体的设计题目，覆盖了控制系统的多个核心概念和技术。 一、设计目的 1. 培养学生的综合分析能力和问题解决技巧，使他们能够面对复杂问题时能独立思考并找到解决方案。 2. 通过使用MATLAB和Simulink，提升学生将理论知识应用于实际工程问题的能力，强化软件操作技能。 3. 提高课程设计报告的撰写质量，培养良好的学术表达能力。 4. 学习文献检索方法，增强自主学习和研究的能力。 二、设计要求 1. 学生需要熟练掌握MATLAB编程语言以及Simulink仿真工具，这对于控制系统建模和分析至关重要。 2. 学习和应用时域分析技术，如系统响应、性能指标计算、零极点影响分析、高阶系统近似研究以及稳定性的判断。 3. 掌握根轨迹分析，包括多回路系统、零度根轨迹、纯延迟系统及系统的根轨迹分析，这有助于理解系统动态特性。 4. 学习频域分析，包括Bode图、Nyquist图绘制，稳定性判据的运用，以及频域响应特性分析，这些是评估系统性能的关键工具。 5. 掌握控制系统的校正技术，如根轨迹法和频域法的超前、滞后校正，以及校正前后系统性能的对比分析，这在系统优化中起到关键作用。 三、设计题目 题目涵盖了直线一级倒立摆的频率响应控制实验、PID控制实验以及多个控制系统校正实验。例如，题目1是针对直线一级倒立摆的频率响应控制，要求学生研究其在不同条件下的动态行为，而PID控制实验则涉及经典控制策略的应用。控制系统校正实验则让学生实践如何改善系统性能，包括超前、滞后等校正方法。 四、实践报告书写内容要求 报告应详细记录设计过程，包括系统模型建立、仿真结果、性能指标计算、问题分析与解决方案，以及校正方法的实施和效果评价。同时，报告应体现出文献调研的过程和结果，展示出学生对相关理论和技术的深入理解和应用。 五、考核方式 考核可能包括设计报告的质量、MATLAB代码实现、仿真结果的准确性和合理性，以及对理论知识的实际应用能力。 通过这次课程设计，学生们将全面锻炼到自动控制领域的关键技能，为将来从事相关工作打下坚实基础。