自动控制原理浮球液位控制系统课程设计剖析.doc

安徽工业大学 课程设计说明书 课程名称 自动控制原理课程设计 学 院 电气与信息工程学院 专业班级 自132 姓 名 李嘉明 学 号 139064403 指导教师 贺容波 设计时间 2016.6.17---2016.6.27 题目 15. 浮球液位控制系统及要求:图 1 所示为液位控制系统， 假设稳态输入流量为 Q ， 稳态输出流量为 Q ,稳态水头为 H ,稳态导阀的位移为 X = 0 ，稳态阀的位置为 Y 。假设设定点 R 对应于稳态水头 H ，设定点是固定的。又假设扰动输入流量 qd 在 t = 0 时刻作用于水箱， qd 的量值很小。 要求：1. 建立系统的传递函数，并画出结构图；2. 当扰动输入量 qd 为单位阶跃函数时，试分析系统的时域性能；3. 当系统不稳定时，用根轨迹校正系统并确定系统校正装置参数，画出系统波特图，指出校正方法；如果系统是稳定的，那么就设计一个二阶不稳定系统，用根轨迹进行分析并确定系统校正装置参数，画出系统波特图，指出校正方法；4. Matlab 进行仿真验证。 目录 1设计题目与题目分析.................................................................................................1 1.1设计题目...........................................................................................................1 1.2题目分析...........................................................................................................1 2建立系统传递函数及结构图.....................................................................................2 2.1系统传递函数..................................................................................................2 2.2系统结构图............................................................................................2 3分析时域性能..........................................................................................................3 3.1暂态性能...........................................................................................................3 3.2稳态性能...........................................................................................................3 4判断系统稳定性，分析并校正...................................................................................3 4.1设计一个二阶不稳定系统...............................................................................3 4.2对系统进行校正...............................................................................................5 5Matlab仿真验证..........................................................................................................6 5.1校正前系统Bode图........................................................................