自控课程设计.doc

中北大学
课程设计说明书
学生姓名: 学号:
学院: 信息与通信工程学院
专业: 自动化
题目: 自动控制原理课程设计
指导教师: 李大威职称: 讲师

2012年 2月 13 日
中北大学
课程设计任务书
11/12 学年第 2 学期
学院: 信息与通信工程学院
专业: 自动化
学生姓名:
学号:
课程设计题目: 自动控制原理课程设计
起迄日期: 2 月13 日~ 2月 24日
课程设计地点: 校内
指导教师: 李大威
系主任: 王忠庆
下达任务书日期: 2012 年 2 月13 日
课程设计任务书
:
1)培养学生文献检索的能力,检索需要的文献资料。
2)培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。
3)培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。
4)提高学生课程设计报告撰写水平。
(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):
未校正系统的分析:
利用MATLAB绘制未校正系统的开环和闭环零极点图,标出关键数据点
绘制根轨迹,分析未校正系统随着根轨迹增益变化的性能(稳定性,快速性)
编写M文件作出单位阶跃输入下的系统响应,分析系统单位阶跃响应的性能指标
绘出系统的开环传函的bode图,利用频域方法分析系统的频域性能指标(相角裕度和幅值裕度,开环振幅)。
画出串联校正结构图,分析所采用的校正类型的理由。
确定校正装置传函的参数。
画出校正后的系统bode图,并检验系统性能指标。
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的阶跃响应)。
在SIMULINK中建立系统的仿真模型,在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节,观察分析非线性环节对系统性能的影响。
(7)对以上程序仿真内容能够亲自上机操作。答辩抽查。
:
王划一,
郑勇,徐继宁,胡敦利,.
黄忠霖、周向明《控制系统MATLAB计算及仿真实训》国防工业出版社
胡寿松《自动控制原理》科学出版社
孟庆明《自动控制理论》高等教育出版社
:
2012年02月13日——02月18 日收集整理资料,学习MATLAB确定方案
02月19 日—02月23日设计并完成设计说明书.
2月24日答辩
系主任审查意见:

签字:
2012年2月24日
自动控制原理课程设计
摘要:
控制论是一门多科性的技术科学。它的任务,是对各类系统中的信息传递与转换关系进行定量分析,然后根据这些定量关系预见整个系统的行为。没有定量分析就没有控制论。因此在理论的研究中,广泛的利用了数学工具。例如微积分、微分方程、概率论、高等代数、复变函数、泛函分析、变分法、拓扑学等几乎数学的所有分支理论都渗透到了控制论的研究中。从这个意义上来说,控制论可称作应用数学的一个分支。
我们要讨论的自动化控制理论,仅仅是工程控制论的一部分,它只研究控制系统分析和设计的一般理论。随着自动化技术发展的不同阶段,自动控制理论相应分为“经典控制理论”和“现代控制理论”两大部分。目前,控制理论已不仅仅是数学研究人员关心的课题,由于它对工程实践的指导作用,已成为工程技术人员的必修课。在技术高度发达的今天,控制工程师已跟多跟广泛的将控制理论与控制技术结合起来,在各个专业工程领域中,将人们的许多希望和梦想变成了现实。所以自动控制已被列为最有前途的领域之一,而他的发展趋势似乎又是无可限量的。
一、自动控制原理课程设计的目的与任务
自动控制原理课程设计是综合性与实践性较强的教学环节。本课程设计的
任务是使学生初步掌握控制系统数字仿真的基本方法,同时学会利用matlab语言进行控制系统仿真和辅助设计的基本技能,为今后从事控制系统研究工作打下坚实的基础
二、课程设计的基本要求
(一)学习掌握matlab语言的基本命令、基本操作与程序设计;掌握matlab语言在自控原理中的应用;掌握simulink的基本操作,使用simulink工具建立系统模型进行仿真。
(二)应用matlab/simulink进行控制系统分析、设计。通过建立数学模型,在matlab环境下对模型进行仿真分析,使理论与实际得到结合。
(三)撰写自动控制原理课程设计报告
三、设计的题目
8、已知单位负反馈系统的开环传递函数,试用频率法设计串联超前校正装置,使系统的相位裕度,静态速度误差系数,截止频率不低于
四、设计的具体方案
(一)设计原理
超前校正是利用校正装置的相位超前特性来增加系统的相位稳定裕度,利用校正装置幅