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1、自 动 控 制 原 理 课 程 设 计一一 引言引言意义：本课程设计是自动控制原理（线性连续系统）课程学习的一个重要教学环节；目的：通过该实践环节，使同学们能在各项实验中提高自己的分析问题和解决实际问题的能力，对于巩固和应用所学知识，提高实践能力，把理论和实践很好的结合起来有着重要的意义。二设计题目l题题 目目:直流电机直流电机PI控制器稳态误差分析控制器稳态误差分析l初始条件：初始条件：一直流电机控制系统的方框图如图所示，其中Y为电机转速，为电枢电压，W为负载转矩。令电枢电压由PI控制定律求取，PI表达式为：，其中e=r-y。l要求完成的主要任务要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技
2、术要求，以及说明书撰写等具体要求）l写出以R为输入的直流电机控制系统微分方程；l使闭环系统的特征方程的根包括；l计算在单位阶跃参考输入、单位斜坡参考输入、单位阶跃扰动输入、单位斜坡扰动输入时系统的稳态误差；l用Matlab证明你的上述答案，并画出系统响应曲线；l对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析的过程，附Matlab源程序或Simulink仿真模型。1、时域校正法图2二阶闭环系统的模拟电路图1.1设单位反馈系统的开环传递函数为：设计校正装置，使系统在阶跃输入下的超调量；调节时间ts5S，而单位斜坡输入时的稳态误差1.2已知对象的传递函数为：要求设计控制器，使系统性能指标
3、满足：1.3已知某控制系统结构如图所示，要求设计校正环节Gc（S），使系统对于阶跃输入的稳态误差为0，使系统校正后的相角裕量:幅值裕量:+-控制系统结构图1.4设有单位反馈系统，具有如下的开环传递函数：试确定校正环节，使控制性能满足：开环放大系数K=10S-1，相角裕度，幅值裕度20lgKg=+10分贝；2.自动控制系统校正网络设计自动控制系统校正网络设计2.目的：目的：（1）用自控原理知识设计系统校正网络；（2）掌握自动控制系统校正装置参数的调整方法；4.系统联调4.1加入校正环节；加入校正环节；4.2测试系统性能。测试系统性能。四课程设计报告格式：课程设计报告格式：1要求：要求：独立完成课
4、程设计报告，不得雷同；2格式：格式：使用课程设计专用封面和纸张撰写；3课程设计报告内容：课程设计报告内容：（）设计题目、设计指标要求；（）设计原理及设计步骤：未校正系统各环节传递函数的测试方法，未校正系统的框图及性能指标的测试方法和有关数据、测试框图；整理并列表实验数据、曲线，校正网络的设计原理及计算机仿真（附有关仿真图）、电模拟图；校正后系统计算机仿真结果（附有关仿真图）；校正后系统的阶跃响应曲线及动态指标，静态误差。（）课程设计主要仪器设备（注明、编号、型号、名称）；（4）课程设计过程中的遇到的问题及解决的方法；（5）课程设计心得体会全面总结课程设计中自己所做的工作、心得体会，提出改进意见。七参考文献七参考文献1涂植英，陈金润自动控制原理重庆：重庆大学出版社2章燕申控制系统的设计与实践北京：清华大学出版社3胡寿松自动控制原理北京：国防工业出版社4黄忠霖控制系统MATLAB设计与仿真北京：国防工业出版社5魏克新 MATALAB语言与自动控制系统设计 北京：机械工业出版社