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1、审定成绩:期筍理工営覘自动控制原理课程设计报告题目：单位负反馈系统设计校正学生姓名文哲班 级电子一班院 别物理与电子学院专 业电子科学与技术学 号14082500044指导老师王晓明目录一 、设计目的 3二、设计任务与要求 32.1 设计任务 32.2 设计要求 3三、设计方法步骤及设计校正构图 33.1 校正前系统分析 33.2 校正方法 53.3 校正装置 63.4 校正后系统分析 8四、课程设计小结与体会 10五、参考文献 11一 、设计目的1. 掌握控制系统的设计与校正方法、步骤。2. 掌握对系统相角裕度、稳态误差和剪切频率以及动态特性分析3. 掌握利用MATLAB对控制理论内容进行分
2、析和研究的技能。4. 提高分析问题解决问题的能力。二、设计任务与要求2.1设计任务设单位负反馈系统的开环传递函数为：s (s +1)用相应的频率域校正方法对系统进行校正设计，使系统满足如下动态和静态 性能1）相角裕度度-45；ss2）在单位斜坡输入下的稳态误差为e = ；3） 系统的剪切频率小于 7.5rad/s。2.2设计要求1）分析设计要求，说明校正的设计思路（超前校正，滞后校正或滞后超前校正；2）详细设计（包括的图形有：校正结构图，校正前系统的Bode图，校正装置的Bode 图，校正后系统的Bode图；3）用 MATLAB 编程代码及运行结果（包括图形、运算结果；4）校正前后系统的单位阶
3、跃响应图。三、设计方法步骤及设计校正构图3.1校正前系统分析校正前系统的开环传递函数为：s( s +1)设计校正要求：丫 45,e = 0.1,w 45。由上图可知，相角裕度，103w = 1.74rad / s 7.5rad / s截止频率 c 。幅值欲度为无穷大，各项指标均 满足设计要求。2) 系统校正前后的单位阶跃响应对比图在MATLAB中编写如下程序:G1=tf(10,1 1 0);G2=feedback(G1,1);t=0:0.01:5;G3=tf(3.8 10,0.38 4.08 3.69 0);G4=feedback(G3,1);y1=step(G2,t); y2=step(G4
4、,t); plot(t,y1,-,t,y2);grid xlabel(t);ylabel(c(t);title(校正前后单位阶跃响应对比图)；text(1.2,1.5,校正前);text (0. 8,1.0,校正后); 阶跃响应对比曲线：校正前后单位阶跃响应对比图四、课程设计小结与体会在这次的课程设计之前，对于自控控制原理的相关知识，我们重新翻看好几遍以前 的书本。在校正设计时候，在试取值时需要对校正原理较好的理解才能取出合适的参 数，期间我们也不是一次就成功，选了几次才选出比较合适的参数。这种不断尝试的经 历让我们养成一种不断探索的科学研究精神，我想对于将来想从事技术行业的学生这是 很重要的。每一次课程设计都会学到不少东西，这次当然也不例外。不但对自动原理的知识巩固了，也加深了对MATLAB这个强大软件的学习和使用。同时，通过这次期末的课程设计，使我认识到自己这学期对这门课程的学习还远远 不够，还没有较好地将书本中的知识较好地融合，这为我在以后的学习中敲了一记警钟。五、参考文献1 杨庚辰主编. 自动控制原理.西安电子科技大学出版社， 2009.2 黄忠霖编著.自动控制原理的MATLAB实现.北京：国防教育出版社，20073 张德丰编著.MATLAB控制系统设计与仿真.北京：电子工业出版社，2009
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