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自动控制原理课程设计题目.doc
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自动控制原理课程设计题目.doc
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自动控制原理课程设计题目及要求
一、单位负反应随动系统的开环传递函数为
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、设计系统的串联校正装置,使系统到达以下指标
〔1〕静态速度误差系数 K
v
≥100s
-1
;
〔2〕相位裕量 γ≥30°
〔3〕幅频特性曲线中穿越频率 ω
c
≥45rad/s。
4、给出校正装置的传递函数。
5、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率 ω
c
、
相位裕量 γ、相角穿越频率 ω
g
和幅值裕量 K
g
。
6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。7、应用所学的知识
分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
二、设单位负反应随动系统固有局部的传递函数为
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定。
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、设计系统的串联校正装置,使系统到达以下指标:
〔1〕静态速度误差系数 K
v
≥5s
-1
;
〔2〕相位裕量 γ≥40°
〔3〕幅值裕量 K
g
≥10dB。
4、给出校正装置的传递函数。
5、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率 ω
c
、
相位裕量 γ、相角穿越频率 ω
g
和幅值裕量 K
g
。
6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。7、应用所学的知识
分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
三、设单位负反应系统的开环传递函数为
1、画出未校正系统的根轨迹图,分析系统是否稳定。
2、设计系统的串联校正装置,要求校正后的系统满足指标:
闭环系统主导极点满足 ω
n
=4rad/s 和 ξ=0.5。
3、给出校正装置的传递函数。
4、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率 ωc、
相位裕量 γ、相角穿越频率 ωg 和幅值裕量 Kg。
5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。
6、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
- - word.zl-
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四、设单位负反应系统的开环传递函数为
1、画出未校正系统的根轨迹图,分析系统是否稳定。
2、设计系统的串联校正装置,要求校正后的系统满足指标:
〔1〕静态速度误差系数 K
v
=5s
-1
;
〔2〕维持原系统的闭环主导极点根本不变。
3、给出校正装置的传递函数。
4、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率 ωc、
相位裕量 γ、相角穿越频率 ωg 和幅值裕量 Kg。
5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。
6、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
五、单位负反应随动系统的开环传递函数为
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、设计系统的串联校正装置,使系统到达以下指标
〔1〕静态速度误差系数 K
v
≥4s
-1
;
〔2〕相位裕量 γ≥40°
〔3〕幅值裕量 K
g
≥12dB。。
4、给出校正装置的传递函数。
5、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率 ω
c
、
相位裕量 γ、相角穿越频率 ω
g
和幅值裕量 K
g
。
6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。7、应用所学的知识
分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
六、单位负反应随动系统的开环传递函数为
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、设计系统的串联滞后超前校正装置,使系统到达以下指标
〔1〕静态速度误差系数 K
v
≥100s
-1
;
〔2〕相位裕量 γ≥40°
〔3〕幅频特性曲线中穿越频率 ω
c
=20rad/s。
4、给出校正装置的传递函数。
5、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率 ω
c
、
相位裕量 γ、相角穿越频率 ω
g
和幅值裕量 K
g
。
6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。7、应用所学的知识
分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
七、串联校正单位负反应系统的对象和校正装置的传递函数分别为
- - word.zl-
- -
,
校正装置在零点和极点可取如下数值:〔1〕 , ;〔2〕
, ;〔3〕 , 。假设保证闭环主导极点
满足 ξ=0.45,试分别对三种情况设计 Kc,并比拟它们的闭环极点位置、静态速度误差系
数和时间响应快速性。
1、画出未校正系统的根轨迹图,分析系统是否稳定。
2、分别对三种情况设计 Kc,使校正后的系统满足指标:
闭环系统主导极点满足 ξ=0.45。
3、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图和根轨迹示意图。
4、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。
5、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
八、设单位负反应随动系统固有局部的传递函数为
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定。
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、设计系统的串联校正装置,使系统到达以下指标:
〔1〕静态速度误差系数 K
v
=20s
-1
;
〔2〕相位裕量 γ≥50°
〔3〕幅值裕量 K
g
≥10dB。
4、给出校正装置的传递函数。
5、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率 ω
c
、
相位裕量 γ、相角穿越频率 ω
g
和幅值裕量 K
g
。
6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。7、应用所学的知识
分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
九、设单位负反应系统的开环传递函数为
1、画出未校正系统的根轨迹图,分析系统是否稳定。
2、设计系统的串联校正装置,要求校正后的系统满足指标:
〔1〕静态速度误差系数 K
v
=50s
-1
;
〔2〕闭环主导极点满足 ω
n
=5rad/s 和 ξ=0.5。
3、给出校正装置的传递函数。
4、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率 ωc、
相位裕量 γ、相角穿越频率 ωg 和幅值裕量 Kg。
5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。
6、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
自动控制原理课程设计题目〔08050541X〕
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十、单位负反应随动系统的开环传递函数为〔ksm1〕
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、设计系统的校正装置,使系统到达以下指标
〔1〕在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差≤0.001
〔2〕超调量 Mp<30%,调节时间 Ts<0.05 秒。
〔3〕相角稳定裕度在 Pm >45°, 幅值定裕度 Gm>20。
4、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。
5、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的剪切频率 Wcp 和穿频率 Wcg。
6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图,并进展分析。7、在 SIMULINK 中
建立系统的仿真模型,在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节,观察分
析非线性环节对系统性能的影响。
8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
十一、设单位反应随动系统固有局部的传递函数为〔ksm2〕
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定。
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、设计系统的校正装置,使系统到达以下指标:
〔1〕在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差系数 Kv=500
〔2〕超调量 Mp<55%,调节时间 Ts<0.5 秒。〔3〕相角稳定裕度在 Pm >20°, 幅值定
裕度 Gm>30。
4、分别画出校正前,校正后和校正装置的幅频特性图。
5、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的剪切频率 Wcp 和穿频率 Wcg。
7、在 SIMULINK 中建立系统的仿真模型,在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环
非线性环节,观察分析非线性环节对系统性能的影响。
8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
十二、一个位置随动系统如下图〔ksm3〕
其 中 , 自 整 角 机 、 相 敏 放 大 , 可 控 硅 功 率 放 大
,执行电机 ,减速器 。
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位置随动系统
R(s)
G
1
(s)
C(s)
G
2
(s) G
3
(s) G
4
(s)
- -
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定。
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、对系统进展超前-滞后串联校正。要求校正后的系统满足指标:
〔1〕幅值稳定裕度 Gm>18,相角稳定裕度 Pm>35º
〔2〕系统对阶跃响应的超调量 Mp<36%,调节时间 Ts <0.3 秒。
〔3〕系统的跟踪误差 Es<0.002。
4、计算校正后系统的剪切频率 Wcp 和穿频率 Wcs
5、给出校正装置的传递函数。
7、在 SIMULINK 中建立系统的仿真模型,在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环
非线性环节,观察分析非线性环节对系统性能的影响。
8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
十三、单位负反应随动系统的开环传递函数为〔ksm4〕
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定。
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、设计一个调节器进展串联校正。要求校正后的系统满足指标:
〔1〕在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差<0.01
〔2〕超调量 Mp<15%,调节时间 Ts<3 秒
〔3〕幅值稳定裕度 Gm>20,相角稳定裕度 Pm>45º
4、计算校正后系统的剪切频率 Wcp 和穿频率 Wcg。
5、给出校正装置的传递函数。
7、在 SIMULINK 中建立系统的仿真模型,在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环
非线性环节,观察分析非线性环节对系统性能的影响。
8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
十四、〔9 题〕教材 P320:6-24;6-25;6-26;P309:例 6-7;6-8;6-9;P278:例
6-1;6-2;6-3;
十五、单位负反应随动系统的开环传递函数为〔ksm5〕
1、画出未校正系统的 Bode 图,分析系统是否稳定。
2、画出未校正系统的根轨迹图,分析闭环系统是否稳定。
3、对系统进展串联校正。要求校正后的系统满足指标:
〔1〕在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差<10%
〔2〕超调量 Mp<20%,调节时间 Ts<0.6 秒。
〔3〕幅值稳定裕度 Gm>20,相角稳定裕度 Pm>45º
4、计算校正后系统的剪切频率 Wcp 和穿频率 Wcg。
5、给出校正装置的传递函数。
7、在 SIMULINK 中建立系统的仿真模型,在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环
非线性环节,观察分析非线性环节对系统性能的影响。
8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响〔自由发挥〕。
十六、一个位置随动系统如下图〔ksm6〕
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