自動控制原理課程設計1

1、 課 程 設 計一一 引言引言意義：本課程設計是自動控制原理（線性連續(xù)系統(tǒng)）課程學習的一個重要教學環(huán)節(jié)；目的：通過該實踐環(huán)節(jié)，使同學們能在各項實驗中提高自己的分析問題和解決實際問題的能力，對于鞏固和應用所學知識，提高實踐能力，把理論和實踐很好的結合起來有著重要的意義。二 設計題目l題題 目目: 直流電機直流電機PI控制器穩(wěn)態(tài)誤差分析控制器穩(wěn)態(tài)誤差分析 l初始條件：初始條件：一直流電機控制系統(tǒng)的方框圖如圖所示，其中Y為電機轉速，為電樞電壓，W為負載轉矩。令電樞電壓由PI控制定律求取，PI表達式為： ，其中e=r-y。av)(0tIpaedtkekvl 要求完成的主要任務要求完成的主要任務: （包

2、括課程設計工作量及其技術要求，以及說明書撰寫等具體要求）l 寫出以R為輸入的直流電機控制系統(tǒng)微分方程；l 使閉環(huán)系統(tǒng)的特征方程的根包括 ；l 計算在單位階躍參考輸入、單位斜坡參考輸入、單位階躍擾動輸入、單位斜坡擾動輸入時系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差；l 用Matlab證明你的上述答案，并畫出系統(tǒng)響應曲線；l 對上述任務寫出完整的課程設計說明書，說明書中必須寫清楚分析的過程，附Matlab源程序或Simulink仿真模型。30j30 1、時域校正法圖2二階閉環(huán)系統(tǒng)的模擬電路圖1.1 設單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：設計校正裝置，使系統(tǒng)在階躍輸入下的超調(diào)量； 調(diào)節(jié)時間ts5S，而單位斜坡輸入時的穩(wěn)態(tài)誤差%15S

3、Se)5)(1()(SSSKSG%;10% 1.2 已知對象的傳遞函數(shù)為：要求設計控制器，使系統(tǒng)性能指標滿足：) 1025. 0)(15 . 0(20)(SSSSG%5%5 .1sts 1.3 已知某控制系統(tǒng)結構如圖所示，要求設計校正環(huán)節(jié)Gc（S），使系統(tǒng)對于階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差為0，使系統(tǒng)校正后的相角裕量:幅值裕量:045dBkg10+-) 11 . 0)(1(10SSS 控制系統(tǒng)結構圖 1.4 設有單位反饋系統(tǒng)，具有如下的開環(huán)傳遞函數(shù)： 試確定校正環(huán)節(jié)，使控制性能滿足：開環(huán)放大系數(shù)K=10 S-1 ，相角裕度 ，幅值裕度 20lgKg=+10分貝； )15 .0)(1()(SSSKSG050

4、2. 自動控制系統(tǒng)校正網(wǎng)絡設計自動控制系統(tǒng)校正網(wǎng)絡設計2. 目的：目的：（1）用自控原理知識設計系統(tǒng)校正網(wǎng)絡；（2）掌握自動控制系統(tǒng)校正裝置參數(shù)的調(diào)整方法；4. 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)4.1加入校正環(huán)節(jié)；加入校正環(huán)節(jié)；4.2測試系統(tǒng)性能。測試系統(tǒng)性能。四 課程設計報告格式：課程設計報告格式： 1要求：要求：獨立完成課程設計報告，不得雷同； 2格式：格式：使用課程設計專用封面和紙張撰寫； 3 課程設計報告內(nèi)容：課程設計報告內(nèi)容：（） 設計題目、設計指標要求；（） 設計原理及設計步驟：未校正系統(tǒng)各環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的測試方法，未校正系統(tǒng)的框圖及性能指標的測試方法和有關數(shù)據(jù)、測試框圖；整理并列表實驗數(shù)據(jù)、曲線，校正網(wǎng)絡的設計原理及計算機仿真（附有關仿真圖）、電模擬圖；校正后系統(tǒng)計算機仿真結果（附有關仿真圖）；校正后系統(tǒng)的階躍響應曲線及動態(tài)指標，靜態(tài)誤差。（） 課程設計主要儀器設備（注明、編號、型號、名稱）；（4） 課程設計過程中的遇到的問題及解決的方法；（5） 課程設計心得體會全面總結課程設計中自己所做的工作、心得體會，提出改進意見。 七參考文獻七參考文獻 1 涂植英，陳金潤 自動控制原理 重慶：重慶大學出版社 2章燕申 控制系統(tǒng)的設計與實踐 北京：清華大學出版社 3胡壽松 自動控制原理 北京：國