《自动控制原理》课程设计报告

《自 动 控 制 原 理》课 程 设 计 （理工类） 课程名称： 自动控制原理 专业班级： 08 自动化（1）班 学生学号： ********** 学生姓名： 丁丽华 所属院部： 机电工程学院 指导教师： 陈丽换 2009 ——2010 学年 第二学期 金陵科技学院教务处制 金 陵 科 技 学 院 《自动控制原理》课程设计任务书 课程序号 3 2 课程编号0 4 1 8 4 5 0 0 实践序号 1 0 设计名称 自动控制原理课程设计 适用年级、专业 0 8 自动化 时间 1 周 一、 设计目的： 1、 了解控制系统设计的一般方法、步骤。 2、 掌握对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析的方法。 3、 掌握利用MATLAB 对控制理论内容进行分析和研究的技能。 4、 提高分析问题解决问题的能力。 二、 设计内容与要求： 设计内容： 1、阅读有关资料。 2、对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析。 3、绘制根轨迹图、Bode 图、Ny qu ist 图。 4、设计校正系统，满足工作要求。 设计条件： 1、已知单位负反馈系统被控制对象的传递函数为 0KG(S)S(S1)(S2) 设计要求： 1、能用MATLAB 解复杂的自动控制理论题目。 2、能用MATLAB 设计控制系统以满足具体的性能指标。 3、能灵活应用MATLAB 的 CONTROL SYSTEM 工具箱和 SIMULINK 仿 真软件，分析系统的性能。 设计题目: 0KG(S)S(S1)(S2)，试用频率法设计串联滞后——超前校正装置，使系统的相角裕量045 ，静态速度误差系数1vK10s,截止频率不低于1.5rad s 设计步骤： 1、静态速度误差系数1vK10s，即当S—>0时，0KG(S)S(S1)(S2)=10，解得K0=20s-1。即被控对象的开环传递函数： G(S)= )2)(1(20SSS。 2、滞后校正器的传递函数为：GC1(S)=TSbTS11 根据题目要求，取校正后系统的截止频率WC=1.5rad/s,先试取 b=0.105，编写求滞后校正器的传递函数的 MATLAB 的程序如下： wc=1.5;k0=20;n1=1; d1=conv(conv([1 0],[1 1]),[1 2]); b=0.105;T=1/(0.1*wc); B=b*T;Gc1=tf([B 1],[T 1]) 将程序输入 MATLAB Command Window 后，并按回车，Command Window 出现如下代数式： 133.631667.6ss 由式可知：b=0.105,T=63.33。 3、 求超前校正器的传递函数，而已知串联有滞后校正器的传递函数为： G(S)Gc1(S)= )2)(1(20SSS133.631667.6ss 根据校正后系统的传递函数，编...