课程设计任务书
学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位: 自动化学院 题 目: 控制系统的滞后校正设计。 初始条件:已知一单位反馈系统的开环传递函数是
G(s)?K
s(1?s)(1?0.5s)要求系统的静态速度误差系数Kv?5s?1,相角裕度 ??40?,并且增益裕度不小于10分贝。
要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)
(1) 用MATLAB作出满足初始条件的K值的系统伯德图,计算系统的幅值裕度和相
位裕度。
(2) 系统前向通路中插入一相位滞后校正环节,确定校正网络的传递函数,并用
MATLAB进行验证。
(3) 用MATLAB画出未校正和已校正系统的根轨迹。
(4) 课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程,列出MATLAB程序和MATLAB输
出。说明书的格式按照教务处标准书写。
时间安排:
任务 指导老师下达任务书,审题、查阅相关资料 分析、计算 编写程序 撰写报告 论文答辩 时间(天) 1.5 2.5 2 1.5 0.5 指导教师签名: 年 月 日 系主任(或责任教师)签名: 年 月 日
武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书
摘 要
所谓校正,就是在系统不可变部分的基础上,加入适当的校正元部件,使系统满足给定的性能指标。主要有两大类校正方法:分析法与综合法。分析法把校正装置归结为易于实现的超前校正、滞后校正、超前—滞后校正等几种类型,它们的结构是已知的,而参数可调。通过校正方法确定这些校正装置的参数。综合法又称为期望特性法。它的基本思路是按照设计任务所要求的性能指标,构造期望的数学模型,然后选择校正装置的数学模型,使系统校正后的数学模型等于期望的数学模型。
其中滞后校正的基本原理是利用滞后网络的高频幅值衰减特性使系统截止频率下降,从而使系统获得足够的相位裕度。或者,是利用滞后网络的低频滤波特性,使低频信号有较高的增益,从而提高了系统的稳态精度。
关键字: 校正 滞后 超前 模型
武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书
目 录
摘要 ................................................................ I 1 滞后校正特性及校正方法 ............................................ 1 1.1 滞后校正特性 .................................................. 1 1.2 用频域法确定滞后校正参数 ...................................... 2 2 系统的分析 ........................................................ 4 2.1 参数确定 ...................................................... 4 2.2 Matlab绘图确定幅值和相位裕度 ................................. 5 3 滞后校正传递函数设计 .............................................. 7 3.1 滞后系统的计算 ................................................ 7 3.2 校正后系统的伯德图 ............................................ 8 4 校正前后阶跃响应分析 ............................................. 10 5 系统根轨迹绘制 ................................................... 14 6 小结建议及体会 ................................................... 17 参考文献 ........................................................... 18