控制系統(tǒng)的滯后校正設(shè)計(jì).doc

牡丹江師范學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)題 目 控制系統(tǒng)的滯后校正設(shè)計(jì) 班 級(jí) 11級(jí)工業(yè)電氣 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 王 淑 玉 牡丹江師范學(xué)院2013 年11 月 15 日自控原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)課程名稱：自動(dòng)控制原理學(xué)時(shí)數(shù)：2周學(xué)分?jǐn)?shù)：開(kāi)課院、系（部）、教研室： 物理與電子工程學(xué)院 電子信息教研室執(zhí)筆人： 王淑玉編寫(xiě)時(shí)間：2013.11.10設(shè)計(jì)目的學(xué)習(xí)基本理論在實(shí)踐中綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)，掌握自控原理設(shè)計(jì)的基本方法、設(shè)計(jì)步驟，培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)與調(diào)試能力。二、設(shè)計(jì)任務(wù)（1） 畫(huà)出系統(tǒng)在校正前后的奈奎斯特曲線和波特圖；（2） 用Matlab畫(huà)出上述每種情況的階躍響應(yīng)曲線，并根據(jù)曲線分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)；三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求根據(jù)設(shè)計(jì)要求和已知條件，確定主要參數(shù)，計(jì)算并選取外電路的元件參數(shù)。四、 設(shè)計(jì)資料及有關(guān)規(guī)定 字體符合要求，正確使用編程五、設(shè)計(jì)成果要求 設(shè)計(jì)論文六、物資準(zhǔn)備1.到圖書(shū)館、物理系資料室查閱相關(guān)資料2.到實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備器件作好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備七、 主要圖式、表式電路圖、表要規(guī)范，符合設(shè)計(jì)要求八、 時(shí)間安排2013.11.1 設(shè)計(jì)動(dòng)員，發(fā)放設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2013.11.2-2013.11.3 查閱資料、擬定設(shè)計(jì)程序和進(jìn)度計(jì)劃2013.11.4-2013.11.10 確定設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)、畫(huà)圖、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2013.11.11 完成設(shè)計(jì)，交指導(dǎo)教師審閱2013.11.14 成績(jī)?cè)u(píng)定九、考核內(nèi)容與方式考核的內(nèi)容包括：學(xué)習(xí)態(tài)度；技術(shù)水平與實(shí)際能力；論文(計(jì)算書(shū)、圖紙)撰寫(xiě)質(zhì)量；創(chuàng)新性；采取審定與答辯相結(jié)合的方式，成績(jī)?cè)u(píng)定按百分制記分。十、參考書(shū)目1. 田思慶， 梁春英 自動(dòng)控制理論 中國(guó)水利水電出版社 2013 2. 魏克新，王云亮編著. MATLAB語(yǔ)言與自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社,2000.3. 王正林，王勝開(kāi)編著. MATLAB/Simulink與控制系統(tǒng)仿真.電子工業(yè)出版社.4. （美）安德魯，（美）威廉斯編著. 實(shí)用自動(dòng)控制設(shè)計(jì)指南.化學(xué)工業(yè)出版社.5. 黃忠霖編著. 自動(dòng)控制原理的MATLAB實(shí)現(xiàn).國(guó)防工業(yè)出版社,2007.6. 彭雪峰，劉建斌編著. 自動(dòng)控制原理實(shí)踐教程.中國(guó)水利水電出版社,2006.牡丹江師范學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)程名稱：自控原理課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目控制系統(tǒng)的滯后校正院、系工學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化年級(jí)2011已知參數(shù)和設(shè)計(jì)要求：a) 計(jì)算參數(shù)A ,Tb) 用Matlab畫(huà)出上述每種情況的階躍響應(yīng)曲線，并根據(jù)曲線分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)；學(xué)生應(yīng)完成的工作：1、了解原理，選擇元件，計(jì)算確定元件參數(shù)，利用仿真軟件畫(huà)出相關(guān)曲線。2、完成設(shè)計(jì)報(bào)告目前資料收集情況（含指定參考資料）：1. 田思慶 , 梁春英 自動(dòng)控制理論 中國(guó)水利水電出版社 , 2013 2. 魏克新，王云亮編著. MATLAB語(yǔ)言與自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社,2000.課程設(shè)計(jì)的工作計(jì)劃：2013.11.1 設(shè)計(jì)動(dòng)員，發(fā)放設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2013.11.2-2013.11.3 查閱資料、擬定設(shè)計(jì)程序和進(jìn)度計(jì)劃2013.11.4-2013.11.10 確定設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)、畫(huà)圖、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2013.11.11 完成設(shè)計(jì)，交指導(dǎo)教師審閱2013.11.14 成績(jī)?cè)u(píng)定任務(wù)下達(dá)日期 2013 年11 月 1 日 完成日期 2013 年 11月 14 日指導(dǎo)老師 王淑玉 （簽名） 學(xué)生 （簽名）目 錄1.設(shè)計(jì)要求12.設(shè)計(jì)原理13.設(shè)計(jì)分析與計(jì)算23.1校正參數(shù)B的計(jì)算23.2校正參數(shù)a、T的計(jì)算33.3校正后系統(tǒng)的檢驗(yàn)34.仿真程序、結(jié)果及結(jié)果分析34.1校正前系統(tǒng)的奈奎斯特曲線與伯德圖44.2校正后系統(tǒng)的奈奎斯特曲線與伯德圖54.3校正前后系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的比較75.參考文獻(xiàn)96.心得體會(huì)10滯后校正控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)要求已知一單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 要求控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)為調(diào)節(jié)時(shí)間5s,單位階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差0.1,相角裕度大于45度。任務(wù)：（1）設(shè)計(jì)一個(gè)滯后校正裝置，使系統(tǒng)滿足上述性能指標(biāo)； （2）畫(huà)出系統(tǒng)在矯正前后的奈奎斯特曲線和伯德圖； （3）用Matlab畫(huà)出校正前后的階躍響應(yīng)曲線，并根據(jù)曲線分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)； （4）對(duì)上述任務(wù)寫(xiě)出完整的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，說(shuō)明書(shū)中必須寫(xiě)清楚分析計(jì)算的過(guò)程，給出響應(yīng)曲線，并包含Matlab源程序或Simulink仿真模型，說(shuō)明書(shū)的格式按教務(wù)處標(biāo)準(zhǔn)書(shū)寫(xiě)。3. 設(shè)計(jì)原理對(duì)于所給出的系統(tǒng)進(jìn)行分析可以知道，校正前的系統(tǒng)是穩(wěn)定的，調(diào)節(jié)時(shí)間與相角裕度兩項(xiàng)性能指標(biāo)都滿足設(shè)計(jì)要求，只有單位階躍輸入的穩(wěn)態(tài)誤差過(guò)大，需要通過(guò)矯正使它由變得小于0.1。對(duì)于該系統(tǒng)，由于無(wú)差度v=0，可知單位階躍響應(yīng)下的穩(wěn)態(tài)誤差ess()=。為了減小穩(wěn)態(tài)誤差，必須增大穩(wěn)態(tài)位置誤差系數(shù)Kp。由于Kp=，得知設(shè)計(jì)的滯后校正裝置必須能夠使穩(wěn)態(tài)誤差系數(shù)增大。由于滯后校正裝置的傳遞函數(shù) ax90)良好(90x80)中等(80x70)及格(70x60)不及格(x60)評(píng)分參考標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)態(tài)度15學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，科學(xué)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格保證設(shè)計(jì)時(shí)間并按任務(wù)書(shū)中規(guī)定的進(jìn)度開(kāi)展各項(xiàng)工作學(xué)習(xí)態(tài)度比較認(rèn)真，科學(xué)作風(fēng)良好，能按期圓滿完成任務(wù)書(shū)規(guī)定的任務(wù)學(xué)習(xí)態(tài)度尚好，遵守組織紀(jì)律，基本保證設(shè)計(jì)時(shí)間，按期完成各項(xiàng)工作學(xué)習(xí)態(tài)度尚可，能遵守組織紀(jì)律，能按期完成任務(wù)學(xué)習(xí)馬虎，紀(jì)律渙散，工作作風(fēng)不嚴(yán)謹(jǐn),不能保證設(shè)計(jì)時(shí)間和進(jìn)度技術(shù)水平與實(shí)際能力25設(shè)計(jì)合理、理論分析與計(jì)算正確，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，有很強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、經(jīng)濟(jì)分析能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，文獻(xiàn)查閱能力強(qiáng)、引用合理、調(diào)查調(diào)研非常合理、可信設(shè)計(jì)合理、理論分析與計(jì)算正確，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力、經(jīng)濟(jì)分析能力和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，文獻(xiàn)引用、調(diào)查調(diào)研比較合理、可信設(shè)計(jì)合理，理論分析與計(jì)算基本正確，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，有一定的實(shí)際動(dòng)手能力，主要文獻(xiàn)引用、調(diào)查調(diào)研比較可信設(shè)計(jì)基本合理，理論分析與計(jì)算無(wú)大錯(cuò)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)大錯(cuò)設(shè)計(jì)不合理，理論分析與計(jì)算有原則錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠，實(shí)際動(dòng)手能力差，文獻(xiàn)引用、調(diào)查調(diào)研有較大的問(wèn)題創(chuàng)新10有重大改進(jìn)或獨(dú)特見(jiàn)解，有一定實(shí)用價(jià)值有較大改進(jìn)或新穎的見(jiàn)解，實(shí)用性尚可有一定改進(jìn)或新的見(jiàn)解有一定見(jiàn)解觀念陳舊論文(計(jì)算書(shū)、圖紙)撰寫(xiě)質(zhì)量50結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，層次清晰，語(yǔ)言準(zhǔn)確，文字流暢，完全符合規(guī)范化要求，書(shū)寫(xiě)工整或用計(jì)算機(jī)打印成文；圖紙非常工整、清晰結(jié)構(gòu)合理，符合邏輯，文章層次分明，語(yǔ)言準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)范化要求，書(shū)寫(xiě)工整或用計(jì)算機(jī)打印成文；圖紙工整、清晰結(jié)構(gòu)合理，層次較為