自动控制课程设计.docx

自动控制课程设计.docx

《自动控制课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动控制课程设计.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

自动控制课程设计

自

动

控

制

课

程

设

计

报

告

专业:

11应用电子技术

班级:

应电二班

学号:

110372021307

姓名:

贺成林

同组人:

贺成林、吴炎奇、吴玮祎

1、课程设计题目：

线性控制系统的设计与校正

2、课程设计内容：

1、拟定一个线性控制系统，确定传递函数和模拟电路，并在自动控制原理实验箱上搭建实际电路，输入阶跃信号（用适当周期的方波信号模拟），测量系统各项动态、稳态性能指标；

2、根据工程控制的一般要求提出控制系统的性能指标要求，选择合适的方法设计校正装置，并采用Matlab软件进行仿真。

然后在实验装置上搭建校正后的系统电路，再次测量阶跃输入下的动态、稳态性能指标，与校正前的系统进行比较；

三、实验条件：

测量仪器、自动控制理论实验装置、具有数据采集功能的数字示波器、装配Matlab等软件的计算机。

4、实验内容：

已知二阶闭环系统方框图如下所示:

图1二阶闭环系统的方框图

图2二阶闭环系统的模拟电路图

校正前系统的开环传递函数为:

对应的闭环传递函数为:

由此可得:

因此未加校正装置前系统

超调量:

调节时间:

系统校正前仿真电路结果图

系统校正前伯德图

系统校正前ATLAB仿真结果图

设计要求:

因此校正后系统性能指标要求:

超调量:

调节时间:

设置校正装置的传递函数:

则校正后系统的开环传递函数:

相应的闭环传递函数:

得：

所以校正装置的传递函数：

由此可得校正装置模拟电路为：

其中：

检验：

校正后系统电路图

图4校正后系统电路图

系统校正后仿真电路结果图

系统校正后伯德图

系统校正后ATLAB仿真结果图

五．实验数据分析

　　根据实验数据得出，基本满足　

　　即满足实验要求，与校正前相比较，后者稳定性明显提高

六.实验总结与心得体会

本次自动控制课程设计实验,,我们从中我们研究了二阶系统的动态性能和稳态性能，系统的超前校正和状态反馈，而这也是自动控制原理的重要知识。

以上内容大致覆盖了自动控制原理几个主要知识内容，是课内课程的课外拓展。

可以说，这一系列的实验帮助我们对信号知识不仅温习了一遍,还是我们从中得到新的认识。

印证了一句古语“温故而知新，可以为师矣”。

同时加深了理论知识的认识和理解，达到了理论联系实际的效果。

而通过自行设计系统的校正方案,我们加深对自动控制原理的理解,掌握其分析方法,了解其动态特性和稳态特性,同时,我们也学会了设计实验的方法和步骤。

总而言之，在自动控制实验过程中受益匪浅，不仅巩固了以前学习过的知识，还学习到了新知识，而且学以致用，将所学知识转化成了实际应用。

参考资料：

《自动控制原理》，胡寿松

《MATLAB控制系统设计仿真应用》，王丹力

《信号与控制综合实验教程》熊蕊