1、安徽建筑工業(yè)學(xué)院機(jī) 電 學(xué)院20102011第1學(xué)期自動控制原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課 程： 自動控制原理 專 業(yè)： 08城建電氣 班 級： 指導(dǎo)教師： 汪萍 一、自動控制原理課程設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)自動控制原理課程設(shè)計(jì)是綜合性與實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)。本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是使學(xué)生初步掌握控制系統(tǒng)數(shù)字仿真的基本方法，同時(shí)學(xué)會利用MATLAB語言進(jìn)行控制系統(tǒng)仿真和輔助設(shè)計(jì)的基本技能，為今后從事控制系統(tǒng)研究工作打下較好的基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)課題1.模擬隨動控制系統(tǒng)的串聯(lián)校正設(shè)計(jì)。已知某隨動系統(tǒng)固有特性開環(huán)傳遞函數(shù)為:其中：T 1=0.1s，T2=0.025s。設(shè)計(jì)遲后-超前校正裝置。使校正后的系統(tǒng)具有如下性能指標(biāo)：1)

2、 開環(huán)增益K100 2) 超調(diào)量p30%3) 調(diào)整時(shí)間ts0.5秒要求：仿真校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性圖以及系統(tǒng)的根軌跡圖。 將校正前性能指標(biāo)與期望指標(biāo)進(jìn)行比較，確定串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，仿真出校正網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)頻率特性曲線圖。仿真校正后整個(gè)系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性圖以及系統(tǒng)的根軌跡圖。當(dāng)輸入1（t）時(shí)，仿真出校正前、后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線。分析校正前后的單位階躍響應(yīng)曲線，得出結(jié)果分析結(jié)論。2. 設(shè)一系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：，試設(shè)計(jì)串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)要求校正后，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù)=5秒-1，³400。要求：確定采用何種校正裝置。仿真校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性圖以及系統(tǒng)的根軌跡圖。 將校正

3、前性能指標(biāo)與期望指標(biāo)進(jìn)行比較，確定串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，仿真出校正網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)頻率特性曲線圖。仿真校正后整個(gè)系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性圖以及系統(tǒng)的根軌跡圖。當(dāng)輸入1（t）時(shí)，仿真出校正前、后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線。分析校正前后的單位階躍響應(yīng)曲線，得出結(jié)果分析結(jié)論。3. 設(shè)單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：試設(shè)計(jì)一校正裝置，使系統(tǒng)期望特性滿足如下指標(biāo)：（1）靜態(tài)速度誤差系數(shù)250/s；（2）截止頻率30rad/s；（3）相角裕度。要求：確定采用何種校正裝置。仿真校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性圖以及系統(tǒng)的根軌跡圖。 將校正前性能指標(biāo)與期望指標(biāo)進(jìn)行比較，確定串聯(lián)校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)，仿真出校正網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)頻率特性

4、曲線圖。仿真校正后整個(gè)系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性圖以及系統(tǒng)的根軌跡圖。當(dāng)輸入1（t）時(shí)，仿真出校正前、后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線。分析校正前后的單位階躍響應(yīng)曲線，得出結(jié)果分析結(jié)論。三、課程設(shè)計(jì)的基本要求1、 學(xué)習(xí)掌握MATLAB語言的基本命令、基本操作和程序設(shè)計(jì)；掌握MATLAB語言在自動控制原理中的應(yīng)用；掌握SIMULINK的基本操作，使用SIMULINK工具建立系統(tǒng)模型進(jìn)行仿真。2、 應(yīng)用MATLAB/Simulink進(jìn)行控制系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)。通過建立數(shù)學(xué)模型，在MATLAB環(huán)境下對模型進(jìn)行仿真，使理論與實(shí)際得到最優(yōu)結(jié)合。3、 撰寫自動控制原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告。按內(nèi)容完成設(shè)計(jì)任務(wù)。認(rèn)真上機(jī)，熟練掌握M

5、ATLAB仿真軟件，并調(diào)試通過，上機(jī)結(jié)束提交仿真圖、運(yùn)行結(jié)果及結(jié)果分析。四、自動控制原理課程設(shè)計(jì)時(shí)間(一周)1 查閱參考書籍和手冊及資料文獻(xiàn)（1.5天）。2 MATLAB語言在自動控制原理中的應(yīng)用，Simulink建模方法（1.5天）。3 應(yīng)用Simulink建立模型并仿真（1.5天）。4 驗(yàn)收及校驗(yàn)（0.5天）五、自動控制原理課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)機(jī)電系機(jī)房六、自動控制原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求自動控制原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求字跡工整、文字通順；其撰寫內(nèi)容包括：1、課程設(shè)計(jì)理論部分：1） 串聯(lián)超前校正2） 串聯(lián)滯后校正。3） 串聯(lián)滯后超前校正。2、課程設(shè)計(jì)上機(jī)部分：1） MATLAB語言在自動控制原理中的應(yīng)用。2） Simulink建模方法。；3） 應(yīng)用Simulink 對