I型三階系統(tǒng)的典型分析與綜合設(shè)計(jì)

1、重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院成績 _自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：型三階系統(tǒng)的典型分析與綜合設(shè)計(jì)系 別 專業(yè)名稱 班 級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院自動(dòng)化系制2013 年 12 月 摘要：在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)廣泛的運(yùn)用與制造業(yè)，農(nóng)業(yè)，交通，航空航天等眾多部門，極大地提高了社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善了人們的勞動(dòng)環(huán)境，豐富和提高了人民的生活水平。在今天的社會(huì)中，自動(dòng)化裝置已經(jīng)無所不在，為人類文明進(jìn)步做出了重要的貢獻(xiàn)。自動(dòng)控制原理的課程設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)我們學(xué)過只是扎實(shí)程度的好機(jī)會(huì)，也讓我們的知識體系更加系統(tǒng)，更加完善。在不斷學(xué)習(xí)新知識的基礎(chǔ)上得到動(dòng)手能力的訓(xùn)練，啟發(fā)創(chuàng)新思維及獨(dú)

2、立解決實(shí)際問題的能力，提高設(shè)計(jì)，裝配，調(diào)試能力。In the rapid development of science and technology, automatic control technology has been widely used with many sectors such as manufacturing, agriculture, transportation, aerospace, and greatly improve the social labor productivity, and improve people's working environme

3、nt, enrich and improve the people'sstandard of living. In today's society, the automation device has been everywhere, and made important contributions to the progress of human civilization. Curriculum design of automatic control theory to test we learned just a solid degree of good opportuni

4、ties, but also to our body of knowledge more systematically, more perfect. Constantly learning new knowledge based on training ability, and inspire innovative thinking and the ability to solve practical problems independently, and to improve the design, assembly, commissioning and capacity.關(guān)鍵字： 系統(tǒng)分析

5、 性能指標(biāo) 系統(tǒng)校驗(yàn) 設(shè)計(jì)系統(tǒng) Keywords: System Performance Analysis System Design System Calibration目錄一、系統(tǒng)說明（概述） 5二、系統(tǒng)分析 6三、系統(tǒng)綜合 8四、系統(tǒng)物理模擬圖 10總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 14重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)（簡明）任務(wù)書一、 設(shè)計(jì)題目：型三階系統(tǒng)的典型分析與綜合設(shè)計(jì)二、 系統(tǒng)說明：設(shè)單位反饋系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為，試設(shè)計(jì)串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)滿足三、 基本要求：a) 利用頻率法分析系統(tǒng)：（1） 作原系統(tǒng)的Bode圖；（2） 分析原系統(tǒng)的性能，當(dāng)原系統(tǒng)的性能不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，則進(jìn)行系統(tǒng)校正

6、。b) 利用頻率法綜合系統(tǒng)：（1） 畫出串聯(lián)校正結(jié)構(gòu)圖，分析并選擇串聯(lián)校正的類型（微分、積分或微分-積分校正）；（2） 確定校正裝置傳遞函數(shù)的參數(shù)；（3） 畫出校正后的系統(tǒng)的Bode圖，并校驗(yàn)系統(tǒng)性能；若不滿足，則重新確定校正裝置的參數(shù)。c) 完成系統(tǒng)綜合前后的有源物理模擬（驗(yàn)證）實(shí)驗(yàn)；四、 課程設(shè)計(jì)報(bào)告：a) 課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份；b) 原系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)原理圖一張（自繪）；c) 系統(tǒng)綜合前后的模擬圖各一張（附實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖）；d) 封面裝幀成冊；一、系統(tǒng)說明（概述）1. 設(shè)計(jì)目的（1） 掌握自動(dòng)控制原理課程中所學(xué)的理論知識（2） 掌握反饋系統(tǒng)的基本理論和方法，對工程系統(tǒng)進(jìn)行全面分析（3） 掌握控

7、制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正方法（4） 掌握使用mathtype，visio，matlab的使用方法2. 系統(tǒng)原理（簡介）3. 各環(huán)節(jié)的性能、功能特性說明（1） 積分環(huán)節(jié)輸入量與輸出量成積分關(guān)系的環(huán)節(jié)，簡稱為積分環(huán)節(jié)。其特點(diǎn)：輸入量與輸出量的積分成正比例，當(dāng)輸入消失，輸出保持不變，具有記憶功能，積分環(huán)節(jié)收到擾動(dòng)自身無法達(dá)到穩(wěn)定。（2） 慣性環(huán)節(jié)一階慣性環(huán)節(jié)的微分方程是一階的，且輸出響應(yīng)需要一定時(shí)間后達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，因此稱為一階慣性環(huán)節(jié)。其特點(diǎn)：輸出信號對輸入信號的響應(yīng)存在慣性（輸入信號階躍加入后，輸出信號不能突然變化，只能隨著時(shí)間增加逐漸變化）。4. 設(shè)計(jì)基本要求（1） 要求輸出等于給點(diǎn)輸入所要求的期望輸出

8、值。（2） 要求輸出盡量不收擾動(dòng)的影響。（3） 衡量一個(gè)系統(tǒng)是否完成以上兩點(diǎn)，把要求劃為穩(wěn)，快，準(zhǔn)評價(jià)5. 設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)定：輸入為r(t)=a+bt（其中：a=10 b=20）; 在保證靜態(tài)指標(biāo)KV70的前提下;要求動(dòng)態(tài)期望指標(biāo)： p40；ts1sec.二、系統(tǒng)分析1. 原系統(tǒng)Bode圖2. 穩(wěn)定性分析特征方程：根據(jù)勞斯判據(jù)判定： K60因?yàn)镵v70 3. 穩(wěn)態(tài)精度分析ess 4. 動(dòng)態(tài)性能分析。 K=20 超調(diào)量不滿足要求 三、系統(tǒng)綜合1. 利用期望指標(biāo)繪制Bode圖2. 設(shè)計(jì)校正規(guī)律和校正裝置（電路圖、裝置參數(shù)）3. 系統(tǒng)綜合過程表達(dá)（Bode圖上）諧振峰值：超調(diào)量 取40%=1.

9、5由于 取 由bode圖得到原系統(tǒng)相位裕度所需的相位超前角衰減率確定兩轉(zhuǎn)折頻率 補(bǔ)償增益矯正后的系統(tǒng)傳遞函數(shù)：四、系統(tǒng)物理模擬圖1. 原系統(tǒng)模擬圖2. 原系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)曲線3. 綜合后系統(tǒng)模擬圖4. 綜合后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線總結(jié) 自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，個(gè)人感覺自己又學(xué)到了好多以前不知道的東西，收獲很多。在馬老師的指導(dǎo)下，我們的課程設(shè)計(jì)完成得很順利。通過本次課程設(shè)計(jì)，我不但復(fù)習(xí)了知識，也更加深刻的理解了公式的意義，堅(jiān)實(shí)了許多模棱兩可的知識點(diǎn)，認(rèn)識掌握了多種數(shù)學(xué)辦公軟件的操作和運(yùn)行。課程設(shè)計(jì)的時(shí)間雖然很短，但是使我受益匪淺，我知道了積極參與，充滿熱情，敢于動(dòng)手地做一件事，才能學(xué)到真的知識，親身經(jīng)歷的感覺會(huì)讓我記住一生總的來說，通過這次課程設(shè)計(jì)，我的能力和素質(zhì)都