扬州大学水利与能源动力工程学院
课程实习报告
课 程 名 称：题 目 名 称：年级专业及班级：姓 名：学 号：指 导 教 师：评 定 成 绩：教 师 评 语： 自动控制原理 二阶系统校正
建电1102
黄伟 111705206 李喆
指导老师签名：
年 月
日
扬州大学能源与动力工程学院课程实习报告
目 录
一 实习的目的、任务及内容........................................... 3
（一）课程实习的目的............................................ 3 （二）课程实习任务.............................................. 3 (三) 课程实习内容.............................................. 3 二 未校正系统的分析................................................. 5
（一） 未校正系统零极点图...................................... 5 （二） 未校正系统根轨迹图...................................... 6 （三） 未校正系统单位阶跃响应.................................. 7 (四） 未校正系统开环传函的波特图.............................. 8 三 校正............................................................ 11
（一）选择校正方案............................................ 11 （二）超前网络确定............................................ 11 (三）校正后的传递函数........................................ 11 四 检验............................................................ 12 五 校正后系统的阶跃响应............................................ 14 六 Simulink仿真 ................................................... 15 七 电路设计........................................................ 16
（一）典型环节电路图.......................................... 16
1 比例环节（P）........................................... 16 2 积分环节（I）........................................... 16 3 比例积分环节（PI）...................................... 17 4 惯性环节（T）........................................... 18 5 比例微分环节（PD）...................................... 18 6 比例积分微分环节（PID）................................. 19 （二）校正装置电路图.......................................... 20 参考文献：......................................................... 21
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扬州大学能源与动力工程学院课程实习报告
摘要
本次课程实习的主要内容是设计一个校正装置，是对自动控制原理课程的所有知识的一次小的应用以及对Matlab软件使用方法的一次小的锻炼。在课程实习中，先对待校正装置进行时域分析和频域分析，在算出原装置的参数，与系统要求对比之后决定使用串联超前校正。
计算出串联超前校正参数，将参数带入待校正的系统。校正后的系统经过校验满足了系统要求。再simulink对系统进行了仿真，之后画出了校正系统的电路图。
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一 实习的目的、任务及内容
（一）课程实习的目的
（1）培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能力；
（2）掌握自动控制原理的时域分析法、根轨迹法、频域分析法，以及各种校正装置的作用及用法，能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析，能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标； （3）学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试； （4）学会使用硬件搭建控制系统；
（5）锻炼独立思考和动手解决控制系统实际问题的能力，为今后从事控制相关工作打下较好的基础。
（二）课程实习任务
某负反馈控制系统如图所示：
分析系统是否需要满足如下动静态性能指标要求： （1）单位斜坡输入信号作用时稳态误差ess≤0.1； （2）开环截止频率wc≥4.4rad/s； （3）相角裕度?≥45?。
如不满足，试为其设计串联校正装置。
(三)课程实习内容
（1）未校正系统的分析：
1）利用MATLAB绘画未校正系统的开环和闭环零极点图
2）绘画根轨迹，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）。 3）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。 4）绘出系统开环传函的bode图，利用频域分析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）。
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（2）利用频域分析方法，根据题目要求选择校正方案，要求有理论分析和计算。并与Matlab计算值比较。
（3）选定合适的校正方案（串联滞后/串联超前/串联滞后-超前），理论分析并计算校正环节的参数，并确定何种装置实现。
（4）绘画已校正系统的bode图，与未校正系统的bode图比较，判断校正装置是否符合性能指标要求，分析出现大误差的原因。
（5）求此系统的阶跃响应曲线。分析采用的校正装置的效果。 （6）绘画模拟电路，提出校正的实现方式及其参数。
（7）总结（包括课程设计过程中的学习体会与收获、对本次课程实习的认识等内容）
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