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《计算机控制》课程设计汇报题目: 超前校正控制器设计 姓名: 窦金超 学号: 6 月 12 日《计算机控制》课程设计任务书学 号班 级1202501学 生窦金超指导老师任倩题 目 超前校正控制器设计设计时间 6 月 5 日 至 年 6 月 12 日 共 1 周设计要求设计任务：设单位反馈系统开环传输函数为G0(s)=Ks(0.5s+1) ，实行模拟设计法设计超前校正数字控制器，使校正后系统满足以下指标：(1) 速度误差Kv=20；(2) 相角裕度γ≥50o; (3) 幅值裕度Kg≥10dB。方案设计：1. 完成控制系统分析、设计；2. 选择元器件，完成电路设计，控制器实行 MCS-51 系列单片机(传感器、功率接口和人机接口等能够暂不包含)，使用Protel 绘制原理图；3. 编程实现单片机上控制算法。汇报内容：1. 控制系统仿真和设计步骤，应包含性能曲线、采样周期选择、数字控制器脉冲传输函数和差分方程；2. 元器件选型，电路设计，和绘制 Protel 原理图；3. 软件步骤图，和含有具体注释源程序；4. 设计工作总结及心得体会；5. 列出所查阅参考资料。指导老师签字： 系（教研室）主任签字： 6 月 5 日1. 控制系统分析和设计1.1 试验要求 设单位反馈系统开环传输函数为G0(s)=Ks(0.5s+1) ，实行模拟设计法设计超前校正数字控制器，使校正后系统满足以下指标：(1) 速度误差Kv=20；(2) 相角裕度γ≥50o; (3) 幅值裕度Kg≥10 dB。1.2 系统分析 （1）首先调整增益 K 使系统稳态误差满足要求，即系统应首先满足速度误差系数要求，为使系统满足速度误差系数要求可得： （1）故可求得： （2）（2）用 matlab 画出未校正前系统 bode 图(2.1)matlab 程序以下：numl=[0 0 20];denl=[0.5 1 0];G=tf(numl,denl);W=logspace(-1,2,200);bode(G,W)margin(G);[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(G);[Gm,Pm,Wcg,Wcp]（2.2）程序运行结果：>> Untitled1 ans = Inf 17.9642 Inf 6.1685 （2.3）bode 图为： -50050Magnitude (dB)10-1100101102-180-135-90Phase (deg)Bode DiagramGm = Inf dB (at Inf rad/s) , Pm = 18 deg (at 6.17 rad/s)Frequency (rad/s)图 1 未校前正系统 bode 图（2.4）系统性能分析及校正方法选择：由仿真结果知：当系统速度误差系数满足要求时，系统幅值裕度为无穷大 ，故幅值裕度满足要求；而系统相角裕度为 17.9642，小于要求值 50，所以，需要串联一个超前步骤来对系统进行校正，即实行串联超前...