二阶系统综合分析与设计.doc

武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书 目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc344723083 摘要  PAGEREF _Toc344723083 \h 1  HYPERLINK \l _Toc344723084 1 设计意义及要求  PAGEREF _Toc344723084 \h 2  HYPERLINK \l _Toc344723085 1.1 设计意义  PAGEREF _Toc344723085 \h 2  HYPERLINK \l _Toc344723086 1.2 设计要求  PAGEREF _Toc344723086 \h 2  HYPERLINK \l _Toc344723087 2 设计过程  PAGEREF _Toc344723087 \h 3  HYPERLINK \l _Toc344723088 2.1 绘制根轨迹  PAGEREF _Toc344723088 \h 3  HYPERLINK \l _Toc344723089 2.1.1 理论计算  PAGEREF _Toc344723089 \h 3  HYPERLINK \l _Toc344723090 2.1.2 用MATLAB绘制根轨迹 4  HYPERLINK \l _Toc344723091 2.2 系统的动态性能指标  PAGEREF _Toc344723091 \h 4  HYPERLINK \l _Toc344723092 2.3 系统误差 6  HYPERLINK \l _Toc344723093 2.4 用MATLAB绘制单位阶跃响应曲线 7  HYPERLINK \l _Toc344723094 2.5 绘制BODE图和NYQUIST曲线，求取幅值裕度和相角裕度  PAGEREF _Toc344723094 \h 7  HYPERLINK \l _Toc344723095 2.5.1理论计算  PAGEREF _Toc344723095 \h 7  HYPERLINK \l _Toc344723096 2.5.2用MATLAB绘制曲线 8  HYPERLINK \l _Toc344723097 2.6加入死区非线性环节 10  HYPERLINK \l _Toc344723098 总结 14  HYPERLINK \l _Toc344723099 参考文献  PAGEREF _Toc344723099 \h 15   摘要 随着科学技术的不断的向前发展，人类社会的不断进步。自动化技术取得了巨大的进步，自动控制技术广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门，极大的提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动条件，丰富和提高了人民的生活水平,当今社会自动控制系统无所不在。因此我们有必要对一些典型、常见的控制系统进行设计或者是研究分析。 自动控制是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，它有别于毕业设计，更不同于课堂教学。它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面的分析和综合。 此次课程设计要求学生联系实际并结合自己所学的自动控制原理知识，对二阶系统进行综合分析与设计，并使用MATLAB绘制单位阶跃相应曲线，绘制Bode图和Nyquist曲线，求取幅值裕度和相角裕度。在本设计中，一些原理、方案，使系统能够达到一定的要求。并用MATLAB软件验证自己的计算，从而进行校正、检验。可见，不仅要能够掌握自动控制原理的一些基本知识，还要有熟练运用MATLAB软件的能力，因此在做设计之前要查找充分的资料，并在设计中也勤查资料，只有这样才能全面的、准确的完成课程设计，并能运用MATLAB解决问题。这次课程设计可以锻炼学生的动手能力和解决问题的原因，把课本知识运用的实际中，同时也以更为自主创新的形式检验了学生对所学知识的掌握程度。 关键字：自动化 二阶单位反馈系统 MATLAB 1 设计意义及要求 1.1 设计意义 主要是让学生将自动控制原理中所学的理论知识与实践结合起来，掌握反馈控制系统的分析与方法，对工程实际系统进行完整全面分析和综合，掌握利用MATLAB对控制理论进行分析，研究和仿真技能，提高分析问题和解决问题的能力。本次的