自控串联校正装置设计

《自控串联校正装置设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自控串联校正装置设计（13页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、学 号 000 000 自动控制原理A课程 设计说明书 串联校正装置的设计 起止日期： 2013 年 12 月 30 日 至 2014 年 1 月 3 日学生姓名00班级2011级成绩指导教师(签字) 控制与机械工程学院2014年 1 月 3 日000课程设计任务书2013 2014 学年第 1 学期 控制与机械工程 学院 电气工程及其自动化 专业 电气2011级 2班 课程设计名称： 自动控制原理A课程设计 设计题目： 串联校正装置的设计 完成期限：自 2013 年12 月 30 日至 2014 年 1 月 3 日共 1 周设计依据、要求及主要内容：已知单位反馈系统的开环传递函数为：要求校正

2、后系统的速度误差系数，相角裕度，试设计串联校正装置。基本要求：1、对原系统进行分析，绘制原系统的单位阶跃响应曲线，2、绘制原系统的Bode图，确定原系统的幅值裕度和相角裕度。3、绘制原系统的Nyquist曲线。4、绘制原系统的根轨迹。5、设计校正装置，绘制校正装置的Bode图。6、绘制校正后系统的Bode图、确定校正后系统的幅值裕度和相角裕度。7、绘制校正后系统的单位阶跃响应曲线。8、绘制校正后系统的Nyquist曲线。9、绘制校正后系统的根轨迹。指导教师（签字）： 系主任（签字）： 批准日期：2013年12月8日目 录一、绪论2二、原系统分析22.1 原系统的单位阶跃响应曲线22.2 原系统

3、的Bode图32.3 原系统的Nyquist曲线42.4 原系统的根轨迹4三、校正装置的设计53.1 校正方案的确定53.2校正装置参数的确定53.3 校正装置的Bode图6四、校正后系统的分析64.1校正后系统的单位阶跃响应曲线64.2 校正后系统的Bode图74.3 校正后系统的Nyquist曲线84.4 校正后系统的根轨迹84.5校正后系统的Simulink仿真框图9五、总结10六、参考文献111一、绪论自动控制作为一种重要的技术手段，在工程技术和科学研究中起着极为重要的作用。对于一个已经完成的系统，它的各个参数是确定的，稳定性也是确定的。当某一系统不稳定或者不满足设计要求时，就需要我们

4、来对系统进行校正以使得系统稳定或者满足设计要求。自动控制系统是否能够很好地工作，是否能精确地保持被控制量按照预定的要求规律变化，这取决于被控对象和控制及各元器件的结构和特性参数是否设计得当。在理想情况下，控制系统的输出量和输入量在任何时候均相等，系统完全无误差，且不受干扰影响。然而，在实际系统中，由于各种原因，系统在受到输入信号（也包括扰动信号）的激励时，被控制量将偏离输入信号作用前的初始值，经历一段冬天过程（过度过程），则系统控制性能的好坏，可以从动态过程比较充分地表现出来。控制精度是衡量系统技术性能指标的重要尺度。一个高品质的系统，在整个运行过程中，被控量对给定的偏差应该是最小的。考虑动态

5、过程在不同阶段中的特点，工程上通常从稳、准、快三个方面来衡量自动控制系统。对不同的控制对象，系统对稳、准、快的要求有所侧重。统一系统中，稳、准、快是相互制约的。提高过程的快速性，可能会加速系统振荡；改善了平稳性，控制过程又可能拖长，甚至使最终精度也变差。本文将对一个简单系统的性能进行评价。二、原系统分析已知单位反馈系统的开环传递函数为：要求校正后系统的速度误差系数，相角裕度。化简即：（K/80）/(s*(0.5s+1)*(0.025s+1).所以K=1600;G(s)=1600/(s3+42s2+80s)2.1 原系统的单位阶跃响应曲线系统的阶跃响应曲线:校正前单位阶跃响应程序： num=0

6、0 1600; den=1 42 80 0; G0=tf(num,den); sys=feedback(G0,1); t=0:0.1:15; Title(Step Response) step(sys,t);Grid2.2 原系统的Bode图系统的Bode图：校正前系统的Bode图程序： num=0 0 1600; den=1 42 80 0; G0=tf(num,den); Title(Bode Plot); h,r,Wx,Wc=margin(G0)h = 2.1000r = 9.3528Wx = 8.9443Wc = 6.1310 margin(G0);Grid2.3 原系统的Nyquis