《自动控制原理课程设计》任务书(2012).doc

自动控制原理课程设计任务书一、 基本情况课程代码：0403035课程类别：必修课课程学分：1学分课程学时：1周课程对象：自动化2010级5班二、时间安排时间任务第一天指导老师给学生布置课程设计的任务及要求第一第三天学生根据设计任务及要求，对系统进行分析并设计。（编写MATLAB程序代码进行辅助设计及完成实验）第四天学生提交设计初稿，并接受指导老师的验收。第五天修改并完善设计，书写并提交课程设计报告。三、 题目、任务及要求 可选题目：题目1：已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计。任务：用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计，使系统满足如下动态及静态性能指标：（1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差；（2）系统校正后，相位裕量。（3）系统校正后，幅值穿越频率。题目2：已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计。任务：用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计，使系统满足如下动态及静态性能指标：（1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差；（2）系统校正后，相位裕量。（3）当 时，系统开环对数频率特性，不应有斜率超过-40dB十倍频的线段。 题目3：已知单位负反馈系统开环传递函数为：用用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计。任务：用用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计，使系统满足如下动态及静态性指标：（1）在单位斜坡信号作用下，系统的速度误差系数；（2）系统校正后，相位裕量：；（3）系统校正后，幅值穿越频率。题目4：已知单位负反馈系统的开环传递函数为：用用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计。任务：用用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计，使系统满足如下动态及静态性指标：（1）在单位斜坡信号作用下，系统的速度误差系数；时，谐波输入的稳态误差；（2）系统校正后，相位裕量：；在幅值穿越频率之前不允许有；（3）对的扰动信号，输出衰减到。四、 设计步骤规范化要求按如下步骤，利用频率域串联校正方法对系统进行的串联校正设计：（1）根据要求的稳态品质指标，求系统的开环增益值；（2）根据求得的值，画出校正前系统的Bode图，并计算出幅值穿越频率、相位裕量(要求利用MATLAB软件编程进行辅助设计),以检验性能指标是否满足要求。若不满足要求，则执行下一步；（3）画出串联校正结构图，分析并选择串联校正的类型（超前、滞后和滞后-超前校正）。（若可以采用多种方法，分别设计并进行比较）（4）确定校正装置传递函数的参数；（5）画出校正后的系统的Bode图，并校验系统性能指标(要求利用MATLAB软件编程进行辅助设计)。若不满足，跳到第（4）步。否则进行下一步。（6）提出校正的实现方式及其参数。（要求实验实现校正前、后系统并得到的校正前后系统的阶跃响应）（7）比较三种不同串联校正方法的特点。（稳定性、稳态性能、动态性能和实现的方便性的比较）五、设计报告及书写内容要求 课程设计任务完成后，每位同学必须独立书写一份课程设计报告，注意：不得抄袭他人的报告（或给他人抄袭），一旦发现，成绩为零分。课程设计报告的内容应包括以下6个部分：1) 分析设计要求，说明串联校正的设计思路（滞后校正，超前校正或滞后-超前校正）；2) 详细设计（包括的图形有：串联校正结构图，校正前系统的Bode图，校正装置的Bode图，校正后系统的Bode图）；3) MATLAB编程代码及运行结果（包括图形、运算结果）；4) 校正实现的电路图及实验结果（校正前后系统的阶跃响应图）；5) 三种校正方法及装置的比较；6) 总结（包括课程设计过程中的学习体会与收获、对本次课程设计的认识等内容）。六、考核方式指导老师负责验收结果，并结合学生的工作态度、实际动手能力、创新精神和设计报告等进行综合考评，并按优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级给出每位同学的课程设计成绩。附录1：设计报告封面二一二二一三学年