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自动控制原理课程设计56610125
《自 动 控 制 原 理》课 程 设 计
（理工类）
课程名称： 自动控制原理 专业班级：
学生学号： 学生姓名：
所属院部： 机电工程学院 指导教师：
2012 ——2013学年 第二学期
金陵科技学院教务处制
目 录
一 、设计目的...................................................2
二 、设计内容与要求...............................................3
2.1、设计内容..................................................3
2.2、设计条件..................................................3
2.3、设计要求...................................................3
三 、设计方法与步骤................................................4
3.1设计题目................................................3
3.2设计步骤....................................................3
3.2.1选择合适的K值............................................4
3.2.2求出校正后的传递函数......................................9
四、校正前与校正后的系统性能的比较..................................11
4.1求校正前后的特征根..................................11
4.2求校正前后的单位脉冲响应...................................12
4.3求校正前后的单位阶跃响应曲线并分析动态性能指标.............12
4.4求校正前后的单位斜坡响应...................................12
4.5求校正前后的根轨迹.......................................19
4.6系统校正前后的Nyquis......................................21
4.7校正前后的Dode图..........................................21
五、心得与体会................................................15
六、参考文献........................................................16
一、设计目的：
了解控制系统设计的一般方法、步骤。
掌握对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析的方法。
掌握利用MATLAB对控制理论内容进行分析和研究的技能试用频率法设计串联超前——滞后校正装置，使（1）输入速度为时，稳态误差不大于。(2)相位裕度，截止频率为。（3）放大器的增益不变。
2.3、设计要求：
1）首先，根据给定的性能指标选择合适的校正方式对原系统进行校正，使其满足工作要求。要求程序执行的结果中有校正装置传递函数和校正后系统开环传递函数，校正装置的参数T，等的值。
2)利用MATLAB函数求出校正前与校正后系统的特征根，并判断其系统是否稳定，为什么?
3)利用MATLAB作出系统校正前与校正后的单位脉冲响应曲线，单位阶跃响应曲线，单位斜坡响应曲线，分析这三种曲线的关系？求出系统校正前与校正后的动态性能指标σ%、tr、tp、ts以及稳态误差的值，并分析其有何变化？
4)绘制系统校正前与校正后的根轨迹图，并求其分离点、汇合点及与虚轴交点的坐标和相应点的增益值，得出系统稳定时增益的变化范围。绘制系统校正前与校正后的Nyquist图，判断系统的稳定性，并说明理由？
5)绘制系统校正前与校正后的Bode图，计算系统的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越频率和相位穿越频率。判断系统的稳定性，并说明理由？
三、设计方法与步骤
3.1、设计题目:
已知单位负反馈系统的开环传递函数试用频率法设计串联超前——滞后校正装置，使（1）输入速度为时，稳态误差不
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