自动控制理论课程设计.doc

西安石油大学 课 程 设 计 学院电子工程学院 专业自动化 班级自0905 题 目 频域法校正 学 生 李浩 学 号 200905080913 指导老师 霍爱清 二零一一年十二月 《 自动控制理论Ⅰ 》 课程设计任务书 题 目 频域法设计 学生姓名 李浩 学号 200905080913 专业班级 自0905 设 计 内 容 与 要 求 设计内容：对于一结构如图所示的系统，给定固有部分的传递函数Gg(s)和性能指标要求，试设计串联校正装置K(s)。设 1. 若要求开环比例系数K≥100，相角裕量γ≥30o，ωc≥45 rad/s 2. 若要求开环比例系数K≥100，相角裕量γ≥40o，ωc=5 rad/s 3. 若要求开环比例系数K≥100，相角裕量γ≥40o，ωc≥20 rad/s ，分别设计校正装置，并比较它们的作用效果。 设计要求: 编程绘制原系统的Bode图，并计算出原系统的幅值裕量及相角裕量； 选择校正方式，进行校正装置的设计，得出相应的校正装置的参数； 编程绘制校正后系统的Bode图，并计算出校正后系统的幅值裕量及相角裕量； 整理设计结果，提交设计报告。 起止时间 20 11 年 12 月 19 日 至 20 11 年 12 月 25 日 指导教师签名 年 月 日 系（教研室）主任签名 年 月 日 学生签名 年 月 日 目录 一 课程设计题目 4 二 设计思想及内容 4 1 设计思想 4 2设计内容 5 三 设计步骤 5 1）系统稳态性能指标计算 5 2）做原系统的Bode图 5 3）求校正装置的传递函数 7 3.1）求超前校正的传递函数 7 3.2）求滞后校正的传递函数 8 3.3）求超前校正的传递函数 10 4）检验校正后系统是否满足校正要求 11 绘制系统校正后Bode图及读性能指标。 11 四 结论 12 五 个人总结 12 六 参考书目 13 自动控制理论课程设计 一．课程设计题目：频域法第三题 3.已知某系统的开环传递函数为： 试用Bode图设计法对系统进行串联校正设计，使之满足： 1. 若要求开环比例系数K≥100，相角裕量γ≥30o，ωc≥45 rad/s ; 2. 若要求开环比例系数K≥100，相角裕量γ≥40o，ωc=5 rad/s; 3. 若要求开环比例系数K≥100，相角裕量γ≥40o，ωc≥20 rad/s ， 要求： 编程绘制原系统的Bode图，并计算出原系统的幅值裕量及相角裕量； 选择校正方式，进行校正装置的设计，得出相应的校正装置的参数； 编程绘制校正后系统的Bode图，并计算出校正后系统的幅值裕量及相角裕量； 整理设计结果，提交设计报告。 设计思想及内容 1 设计思想 当系统的性能指标已幅值裕量、相位裕量和误差系数等频域指标出现时，运用频域法分析设计是很方便的。运用频域法进行校正，其目的是改变系统频域特性，是校正后系统的频域特性拥有合适的低中频和高频特性，及足够的稳定裕量，从而满足设计性能指标。 控制系统中常用的串联校正装置是带有单零、极点的滤波器。若其零点比极点更靠近原点，则称为PD校正，反之，则是PI校正，另外还有PID校正。 2设计内容 本题为设计校正装置，其目的是利用超前部分增大系统的相角裕度，同时利用滞后部分来改善系统的稳态性能，达到设计要求： 1. 若要求开环比例系数K≥100，相角裕量γ≥30o，ωc≥45 rad/s 2. 若要求开环比例系数K≥100，相角裕量γ≥40o，ωc=5 rad/s 3. 若要求开环比例系数K≥100，相角裕量γ≥40o，ωc≥20 rad/s ， 三 设计步骤 1.0.做原系统的Bode图 做原系统的Bode图，检查是否满足题目要求性能指标与要求。 clear