基于MATLAB的伺服系统控制器的设计_课程设计.doc

PAGE PAGE 1 牡丹江师范学院 本科学生课程设计指导书 0 题 目 基于MATLAB的伺服系统控制器的设计 班 级 电子工程 牡丹江师范学院 自动控制理论课程设计指导书 课程名称：自动控制理论课程设计 学时数：2周 学分数： 开课院、系（部）、教研室： 工学院 电子信息科学与技术系 执笔人： 王淑玉 编写时间： 2013.10.30 设计目的 （1）培养综合应用所学知识来指导实践能力 （2）能用仪器、仪表调试、测量信号指标 二、设计任务 选择仪器仪表调试函数信号发生器的主要指标并分析 设计内容与要求 （1）查阅资料、拟定设计程序和进度计划（2）确定设计方案、实验、画图、编写设计说明书（3）完成设计，交指导教师审阅 （4）画出电路原理图，写出总结报告。 设计资料及有关规定 用A4纸打印出课程设计 能够说明电路原理并能自主的完成电路连接 设计成果要求 PAGE PAGE 3 设计论文 物资准备 到图书馆、工学院资料室查阅相关资料 到实验室准备芯片作好实验准备 主要图式、表式 电路图要求用电路绘图软件画出 时间安排 2013.11.1 设计动员，发放设计任务书 2013.11.2-2013.11.3 查阅资料、拟定设计程序和进度计划 2013.11.4-2013.11.10 确定设计方案、实验、画图、编写设计说明书 2013.11.11-2013.11.13 完成设计，交指导教师审阅 2013.11.14 成绩评定 考核内容与方式 考核的内容包括：学习态度；技术水平与实际能力；论文(计算书、图纸)撰写质量；创新性；采取审定与答辩相结合的方式，成绩评定按百分制记分。 十、参考书目 1.自动控制理论 田思庆 牡丹江师范学院本科学生课程设计任务书 课程名称：自动控制理论课程设计 课程设计题目 基于MATLAB的伺服系统控制器的设计 院、系 工学院 专业 电子工程 年级 2011 已知参数和设计要求： 根据所选题目。设计并完成电路设计。 学生应完成的工作： 根据所选题目， （1）按要求进行设计实验方案； （2）对实验方案的分析及验证； （3）整体电路设计与分析计算； （4）写出总结报告 目前资料收集情况（含指定参考资料）： 1. 自动控制理论 田思庆 课程设计的工作计划： 2013.11.13 设计动员，发放设计任务书 2013.11.14-2013.11.15 查阅资料、拟定设计程序和进度计划 2013.11.16-2013.11.22 确定设计方案、实验、画图、编写设计说明书 2013.11.23-2013.11.25 完成设计，交指导教师审阅 2013.11.26 成绩评定 任务下达日期 2013 年 11 月 13 日 完成日期 2013 年 11 月 26 日 指导老师 王淑玉 学生 （签名） 摘 要 文中叙述了伺服系统的国内外现状。分析了时域指标与频域指标之间的关系。给出了典型二阶控制系统时频指标的关系式，及用于工程计算的高阶系统时频关系的近似计算公式。 论述了系统控制器的设计方法，并详细分析了串联补偿控制器的综合设计方法，为简化高阶控制系统的控制器的设计过程，给出了高阶控制系统的降阶方法，并做了仿真实验。结果表明：在一定条件下高阶控制系统可以用一个低阶的控制系统模型替代。 在理论分析基础上，编写了线性控制系统时域特性分析程序和串联补偿控制器的设计程序，该程序又根据系统模型和期望特性，设计出串联补偿控制器。 经仿真验证，利用编写的程序，设计出串联补偿控制器，可以满足设计系统的性能指标要求。 关键词：伺服系统，控制器参数， MATLAB仿真，伺服系统性能指标 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、绪论 h 1 1.1课题研究的背景和意义: h 1 1.2 研究内容 h 1 二、伺服系统控制器设计 h 2 2.1 伺服系统的性能指标 h 2 2.1.1 控制系统稳态性能指标 h 2 2.1.2 控制系统动态性能指标 h 3 2.2伺服系统时域性能指标与频域指标的关系 h 5 2.2.1 二阶系统的时域与频域性能指标的关系 h 5 2.2.2 高阶系统的时域与频域性能指标的关系 h 6 2.3 数字控制器的设