2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  自 動 控 制 系 統(tǒng) </p><p><b>  課 程 設(shè) 計</b></p><p>  課題名稱 單位負(fù)反饋系統(tǒng)的校正設(shè)計</p><p>  專 業(yè) 自動化 </p><p>  班 級 xxxxx

2、</p><p>  學(xué) 號 xx </p><p>  姓 名 xxx </p><p>  所在院系 電子工程學(xué)院 </p><p>  完成日期 2012年12月21日 </p><

3、;p><b>  目 錄</b></p><p><b>  一 、設(shè)計目的3</b></p><p>  二、設(shè)計任務(wù)與要求3</p><p><b>  2.1設(shè)計任務(wù)3</b></p><p><b>  2.2設(shè)計要求3</b>&

4、lt;/p><p>  三、設(shè)計方法步驟及設(shè)計校正構(gòu)圖4</p><p>  3.1校正前系統(tǒng)分析4</p><p><b>  3.2校正方法6</b></p><p><b>  3.3校正裝置6</b></p><p>  3.4校正后系統(tǒng)分析7</p>

5、;<p>  四、課程設(shè)計小結(jié)與體會10</p><p><b>  五、參考文獻(xiàn)11</b></p><p><b>  一 、設(shè)計目的</b></p><p>  掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計與校正方法、步驟。</p><p>  掌握對系統(tǒng)相角裕度、穩(wěn)態(tài)誤差和穿越頻率以及動態(tài)特性分析。

6、</p><p>  掌握利用MATLAB對控制理論內(nèi)容進(jìn)行分析和研究的技能。</p><p>  提高分析問題解決問題的能力。</p><p><b>  二、設(shè)計任務(wù)與要求</b></p><p><b>  2.1設(shè)計任務(wù)</b></p><p>  設(shè)單位負(fù)反饋系統(tǒng)的

7、開環(huán)傳遞函數(shù)為:</p><p>  用相應(yīng)的頻率域校正方法對系統(tǒng)進(jìn)行校正設(shè)計,使系統(tǒng)滿足如下動態(tài)和靜態(tài)性能:</p><p><b>  相角裕度:</b></p><p>  在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為: </p><p>  截止頻率不低于7.5</p><p><b>  2.

8、2設(shè)計要求</b></p><p>  分析設(shè)計要求,說明校正的設(shè)計思路(超前校正,滯后校正或滯后-超前校正;</p><p>  詳細(xì)設(shè)計(包括的圖形有:校正結(jié)構(gòu)圖,校正前系統(tǒng)的Bode圖,校正裝置的Bode圖,校正后系統(tǒng)的Bode圖);</p><p>  用MATLAB編程代碼及運行結(jié)果(包括圖形、運算結(jié)果);</p><p&g

9、t;  校正前后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)圖。</p><p>  三、設(shè)計方法步驟及設(shè)計校正結(jié)構(gòu)圖</p><p>  3.1校正前系統(tǒng)分析</p><p>  校正前系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為:</p><p> ?。ㄇ蠼膺^程:,式中是系統(tǒng)的開環(huán)增益。系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為,,取=16)</p><p><b>  校正要求

10、:</b></p><p><b>  1)相角裕度:</b></p><p>  2)在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為: </p><p>  3)截止頻率不低于7.5</p><p>  (3)校正前結(jié)構(gòu)圖:</p><p>  1) 單位階躍響應(yīng)分析</p><p

11、>  在MATLAB中編寫如下程序:</p><p>  >> G=tf([16],[1,1,0]);</p><p>  >> feedback(G,1);</p><p>  >> step(ans,30)</p><p>  由上圖可以看出,系統(tǒng)在階躍輸入下還是可以穩(wěn)定輸出的,但是開始時振蕩比較

12、大,超調(diào)量也比較大,系統(tǒng)的動態(tài)性能不佳。</p><p>  2)利用MATLAB繪畫未校正系統(tǒng)的bode圖</p><p>  在MATLAB中編寫如下程序:</p><p>  >>G=tf([16],[1 1 0]);% 系統(tǒng)模型</p><p>  >>bode(G) % 繪制系統(tǒng)的Bode圖</p>

13、;<p><b>  校正前bode圖</b></p><p><b>  3.2校正方法</b></p><p>  采用校正方法為:超前校正法</p><p><b>  3.3校正裝置</b></p><p> ?。?)求校正裝置的參數(shù)。</p>

14、<p>  >> [gm,pm,wp,wc]=margin(G)</p><p><b>  求得:</b></p><p>  在校正前的bode圖中找到-14.3944db的點如圖所示:</p><p>  校正裝置結(jié)構(gòu)圖如下:</p><p>  利用MATLAB 繪畫校正裝置的bode圖

15、</p><p><b>  程序如下:</b></p><p>  >>s=tf('s');G=(0.5749*s+1)/(0.0209*s+1); % 系統(tǒng)模型</p><p>  >>bode(G) % 繪制系統(tǒng)的Bode圖</p><p>  校正裝置Bode圖如下:<

16、;/p><p><b>  校正裝置Bode圖</b></p><p>  3.4校正后系統(tǒng)分析</p><p><b>  校正后的幅頻特性:</b></p><p><b>  程序如下:</b></p><p>  >>s=tf('

17、s');</p><p>  >>G1=(16*(0.5749*s+1))/(s*(s+1)*(0.0209*s+1));</p><p>  >>bode(G1)</p><p><b>  校正后的bode圖</b></p><p>  >> [Gm,Pm,Wp,Wc]=m

18、argin(G1)</p><p>  Gm =Inf Pm =74.6524 Wp =Inf Wc =9.1425</p><p>  可以看出校正后系統(tǒng)的裕度為74.6524,截止頻率為9.1425,全部滿足要求。</p><p>  2)利用MATLAB 繪畫系統(tǒng)校正前后的單位階躍響應(yīng)圖</p><p><b> 

19、 程序:</b></p><p>  >> s=tf('s');</p><p>  G1=(16*(0.5749*s+1))/(s*(s+1)*(0.0209*s+1));</p><p>  G=tf([16],[1 1 0]);</p><p>  G2=feedback(G,1);</p&

20、gt;<p>  G3=feedback(G1,1);</p><p>  step(G2,G3)</p><p>  3)利用MATLAB 繪畫系統(tǒng)校正前后的單位階躍響應(yīng)圖</p><p>  >> s=tf('s');</p><p>  G1=(16*(0.5749*s+1))/(s*(s+1)

21、*(0.0209*s+1));</p><p>  G=tf([16],[1 1 0]);</p><p>  G2=feedback(G,1);</p><p>  G3=feedback(G1,1);</p><p>  step(G2,G3)</p><p><b>  圖形:</b><

22、;/p><p><b>  課程設(shè)計小結(jié)與體會</b></p><p>  通過這次課程設(shè)計,我學(xué)到了不少知識,特別是自控的理論知識有重新回顧了一遍,</p><p>  通過用matlab軟件設(shè)計控制系統(tǒng),非常快捷方便,但同時設(shè)計的過程中也遇到了一些大大</p><p>  小小的問題,最終通過跟同學(xué)的合作,和老師的指導(dǎo)完

23、成了要求的設(shè)計指標(biāo),總之通過這次</p><p>  實訓(xùn)學(xué)到了不少東西。</p><p><b>  五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1] 《自動控制原理》,楊庚辰, 西安電子科技大學(xué)出版社,2009</p><p>  [2] 《控制系統(tǒng)計算機(jī)輔助設(shè)計》,薛定宇, 清華大學(xué)出版社,2006</p&g

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