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自动控制原理 课程设计报告 范文
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2012-03-21
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课设范文一篇,虽然做的不好,但也是辛苦所得,希望后人吸取经验,能更上一层楼
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目录
一、课设的任务与要求........................................................................................................................................ 1
I、课设的题目与问题.................................................................................................................................... 1
II课设的范化要求........................................................................................................................................... 1
二、设计正文........................................................................................................................................................ 3
I、第一问........................................................................................................................................................ 3
1-1 题目的处理....................................................................................................................................... 3
1-2 题目的代码....................................................................................................................................... 3
1-3 运行的的结果................................................................................................................................... 3
1-4 比较................................................................................................................................................... 4
II 、第二问...................................................................................................................................................... 5
2-1 题目的处理....................................................................................................................................... 5
2-2 题目的代码....................................................................................................................................... 5
2-3 运行的结果....................................................................................................................................... 6
K>0........................................................................................................................................................... 6
K<0........................................................................................................................................................... 6
III、第三问...................................................................................................................................................... 7
3-1 题目的处理....................................................................................................................................... 7
3-3 运行的结果....................................................................................................................................... 7
3-4 结论................................................................................................................................................... 8
IV、第四问..................................................................................................................................................... 8
第四问中的第一小题............................................................................................................................. 8
4-1-1 题目的分析............................................................................................................................ 8
4-1-2 题目的代码............................................................................................................................ 9
4-1-3 运行结果................................................................................................................................ 9
4-1-4 系统的校正.......................................................................................................................... 10
4-1-4-1 超前校正................................................................................................................... 10
4-1-4-2 滞后校正................................................................................................................... 11
第四问中的第二小题........................................................................................................................... 12
4-2-1 题目的分析.......................................................................................................................... 12
4-2-2 题目的代码.......................................................................................................................... 12
4-2-3 运行的结果.......................................................................................................................... 12
4-2-4 系统校正.............................................................................................................................. 13
4-2-4-1 超前校正................................................................................................................... 13
4-2-4-2 滞后校正................................................................................................................... 14
三、附录.............................................................................................................................................................. 16
第一问........................................................................................................................................................... 16
第二问........................................................................................................................................................... 17
K>0......................................................................................................................................................... 17
K<0......................................................................................................................................................... 18
第三问........................................................................................................................................................... 18
第四问........................................................................................................................................................... 19
第一题................................................................................................................................................... 19
未校正的单位阶跃响应图............................................................................................................ 19
未校正前的 BODE 图..................................................................................................................... 20
超前校正............................................................................................................................... 20
滞后校正............................................................................................................................... 21
第二题................................................................................................................................................... 22
未校正的单位阶跃响应图............................................................................................................ 22
可得未校正前的 BODE 图............................................................................................................. 23
超前校正............................................................................................................................... 23
滞后校正............................................................................................................................... 24
滞后—超前校正.................................................................................................................... 25
四、 总结............................................................................................................................................................ 26
五、参考文献...................................................................................................................................................... 26
课程设计(综合实验)报告
一、课设的任务与要求
I、课设的题目与问题
题目:已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数
)11.0(
)(
ss
K
sG
k
问题:
1. 分析系统单位阶跃响应的时域性能指标
2. 当 时,绘制系统的根轨迹,分析系统的稳定性
3. 对系统进行频域分析,绘制其 Nyquist 图及 Bode 图,确定闭环系统的稳定性
4. 用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计,使系统满足如下动态及静态性能指
标:
4.1 设计串联校正满足下列性能指标
(1)在单位斜坡信号
ttr )(
作用下,系统的稳态误差
01.0
ss
e
;
(2)系统校正后,相位裕量
0''
45)(
c
。
4.2 设计串联校正满足下列性能指标
(1)在单位斜坡信号
ttr )(
作用下,系统的稳态误差
005.0
ss
e
;
(2)系统校正后,相位裕量
0
'
'
45)(
c
。
(3)系统校正后,幅值穿越频率
50
'
c
。
II课设的范化要求
单位阶跃响应时域指标的分析:绘制系统的单位阶跃响应曲线,利用曲线计算系统单位阶跃
响应的时域性能指标,包括上升时间,峰值时间,调节时间,超调,振荡次数
根据 相关命令绘制系统的根轨迹,通过根轨迹分析系统的稳定性
根据 相关命令绘制系统的 图和 图,由图分析系统的稳定性及稳定裕
1
课程设计(综合实验)报告
度
按如下步骤,利用频率域串联校正方法对系统进行的串联校正设计:
()根据要求的稳态品质指标,求系统的开环增益值;
()根据求得的值,画出校正前系统的 图,并计算出幅值穿越频率、相位裕量要求
利用 软件编程进行辅助设计以检验性能指标是否满足要求。若不满足要求,则执
行下一步;
()画出串联校正结构图,分析并选择串联校正的类型( 超前、滞后和滞后超前校正)。
(若可以采用多种方法,分别设计并进行比较)
()确定校正装置传递函数的参数;
()画出校正后的系统的 图,并校验系统性能指标要求利用 软件编程进
行辅助设计。若不满足,跳到第()步。否则进行下一步。
()提出校正的实现方式及其参数。(要求实验实现校正前、后系统并得到的校正前后系
统的阶跃响应)
()若采用不同串联校正方法进行设计,比较不同串联校正方法的特点。(稳定性、稳态
性能、动态性能和实现的方便性的比较)
2
课程设计(综合实验)报告
二、设计正文
I、第一问
1-1 题目的处理
设
!时
" !!
# !!$%&'
# !!$%(&!&!!'
1-2 题目的代码
在 中运行以下代码:
# )%!!'%!!'*
# )%!!'%!!!'*
+#
,- !*
. !$",-*
/.*
, ,-"0.(*
0 +$,*
+ +$,*
1$.",-*
2 .++".$0.("!!*
1-3 运行的的结果
0-)0)-/-33#4
3
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