2024—2024 学年第 1 学期 院 别： 控制工程学院 课程名称: 自动控制原理 实验名称: 简单控制系统设计及 M atlab 实现 实验教室： 6111 指导老师: 小组成员（姓名，学号）： 实验日期： 2012 年 12 月 18 日 评 分:一、实验目的1、深刻理解串联超前网络和滞后网络对系统性能的调节作用；2、掌握串联超前和滞后校正网络的设计方法；3、学习并掌握计算机辅助控制系统设计方法；4、通过实验,总结串联超前和滞后校正的特点，以及对系统性能影响的规律。二、实验任务及要求（一）实验任务如图(a）所示为大型卫星天线系统,为跟踪卫星的运动，必须保证天线的准确定位.天线指向控制系统采纳电枢控制电机驱动天线，其框图模型如图(b）所示。若要求:（1)系统在斜坡作用下的稳态误差小于 10%；（2）系统相角裕度大于 40 度；(3）阶跃响应的超调量小于 25％，调节时间小于 2s。通过实验请完成下列工作：图（a） 天线 图（b）天线指向控制系统1、若不加校正网络，通过实验绘制系统阶跃响应曲线和开环 bode 图，观察系统能否满足上述性能指标要求.2、若,通过绘制系统根轨迹图，确定使系统稳定的值范围；并通过实验讨论仅调节参数是否能满足指标要求。要求至少选择三个值分别绘制阶跃响应曲线和 bode 图加以说明.3、设计合适的超前校正网络,使系统满足性能指标要求。并通过实验图形反映校正过程和实验结果.提示：假如一级超前无法满足要求,则可设计二级超前网络。4、设计合适的滞后校正网络,使系统满足性能指标要求.并通过实验图形反映校正过程和实验结果。5、列表说明超前校正和滞后校正的效果、优点、缺点、适用场合。6、计算干扰对输出的影响（可以假定）。（二）实验要求1、通过实验选择校正网络的参数使校正后的系统满足设计要求；2、通过实验总结超前校正、滞后校正的控制规律；3、总结在一定控制系统性能指标要求下,选择校正网络的原则；4、采纳人工分析与 MATLAB 平台编程仿真结合完成设计实验任务。三、实验方案设计（含实验参数选择、控制器选择、仿真程序等）1。不加校正网络：%系统阶跃响应t=［0:0。01：10］num=[10］;den=[0.02 0.3 1 0];[y x t]=step(num,den,t）；plot(t,y，'k'）；xlabel（’wn t'）；ylabel（’Y（t)')；grid on；%系统开环波特图w=logspace（—1，3，200);num=［10］；z=conv（［1 0]，［0。1 1］）;p=［0。2 1］；den=conv（z，p）；sys=tf（num，den)bode(sys)grid on2。...
