哈工大自控课设大作业.docVIP

Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 课程名称： 自动控制原理 设计题目： 串联校正装置设计 院 系： 自动化测试与控制系 班 级： 1201112 设 计 者： 郑豹 学 号： 1120110623 指导教师： 马明达 设计时间： 2014.12.25 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学课程设计任务书 姓 名： 郑豹 院 （系）：自动化测试与控制系 专 业： 测控技术与仪器 班 号：120110623 任务起至日期： 2014 年 12 月 20 日至 2014 年 12 月 28 日 课程设计题目： 串联校正装置设计 已知技术参数和设计要求： 设单位反馈系统开环传递函数为 要求设计一串联校正装置，使系统满足： 输入速度为1(rad/s)时，稳态速度误差不大于1/126(rad)； 开环放大系数不变； 相角裕度不小于30°，截止频率为20(rad/s)。 工作量： 1.人工设计 利用半对数坐标纸手工绘制系统校正前后及校正装置的Bode图，并确定出校正装置的传递函数。验算校正后系统是否满足性能指标要求。 2．计算机辅助设计 利用MATLAB语言对系统进行辅助设计、仿真和调试。 工作计划安排： 人工设计校正网络，计算机辅助设计，利用MATLAB语言对系统进行辅助设计、仿真和调试。 同组设计者及分工： 指导教师签字___________________ 年 月 日 教研室主任意见： 教研室主任签字___________________ 年 月 日 *注：此任务书由课程设计指导教师填写。 人工设计 已知技术参数和设计要求： 设单位反馈系统开环传递函数为 要求设计一串联校正装置，使系统满足： 输入速度为1(rad/s)时，稳态速度误差不大于1/126(rad)； 开环放大系数不变； 相角裕度不小于30°，截止频率为20(rad/s)。 即 校正装置电路参数 由校正装置传递函数，设计滞后超前电路网络: 此网络传递函数 ，由于，所以据此求解可得到电阻R和电容C。 R1=45.5Ω C1=220μF 解得 R2=8.9Ω C2=1F 二．计算机辅助设计 Simulink仿真框图 校正前 校正后 阶跃响应曲线 校正前 校正后 Bode图 根轨迹图 校正前 校正后 Nyquist图 校正前 (整体图) （ 局部放大图） 校正后 （整体图) (局部放大图) 设计结论 通过人工设计求出校正装置的传递函数以及校正装置的电路参数，设计出滞后超前的串联校正装置。经过计算机仿真验算了校正前后的Bode图，阶跃响应等特性合乎预期要求，完成设计要求。 设计后的心得体会 通过此次自控大作业的设计，不仅锻炼了自己设计反馈系统的串联校正装置的能力，还提升了自己借助计算机MATLAB解决学习问题能力。特别是通过MATLAB操作求取传递函数的各种特性，学习到掌握一种技能的成就感.。 哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文） 校正后 校正前