自动控制理论课程设计-自动控制系统建模、分析及校正.doc

课程设计（大作业）报告课程名称： 自动控制理论 设计题目： 自动控制系统建模、分析及校正 院 系：自动控制与机械工程学院 班 级：电气工程及其自动化2014级 2班 设 计 者： 学 号： 指导教师： 设计时间：2016.12.122016.12.16 昆明学院课程设计（大作业）任务书姓 名：院（系）：自动控制与机械工程学院专 业：电气工程及其自动化 学 号：201404170146任务起止日期：第十五周（2016年12月12日2016年12月16日）课程设计题目：自动控制系统建模、分析及校正课程设计要求：1了解matlab软件的基本特点和功能,熟悉其界面、菜单和工具条；掌握线性系统模型的计算机表示方法、变换以及模型间的相互转换。了解控制系统工具箱的组成、特点及应用；掌握求线性定常连续系统输出响应的方法，运用连续系统时域响应函数（impulse,step,lsim），得到系统的时域响应曲线。2掌握使用MATLAB软件绘制开环系统的幅相特性曲线、对数频率特性曲线；观察控制系统的观察开环频率特性，对控制系统的开环频率特性进行分析；3掌握MATLAB软件中simulink工具箱的使用；熟悉simulink中的功能模块，学会使用simulink对系统进行建模；掌握simulink的仿真方法。工作计划及安排：在第15周内（2016.12.122016.12.16）内完成规定的题目。1：2016.12.12明确注意事项，完成题目1、2。2：2016.12.13完成题目3、4、5。3：2016.12.14完成题目6、7、8。4：2016.12.15完成题目9、10。5：2016.12.16完成题目11，打印并提交课程设计报告。指导教师签字 2016年 12 月 8 日 课程设计（大作业）成绩学号：201404170146 姓名：张雨 指导教师：杨祖元课程设计题目：自动控制系统建模、分析及校正总结：MATLAB 是一种直观、高效的计算机语言，同时也是一个科学计算平台。它的伴随工具Simulink 是用来对真实世界的动力学系统建模、模拟仿真和分析的软件。我们可将综合性和设计性实验项目通过MATLAB 在计算机上仿真，使系统的观察实验的动态过程。目前，MATLAB 已经成为我们当代大学生必须掌握的基本技能，在设计研究单位和工业部门，MATLAB 已经成为研究和解决各种具体工程问题的一种标准软件。在完成了验证性、综合性和设计性实验后，课程设计必不可少。课程设计是工科实践教学的一个重要的环节，目的是培养我们综合运用理论知识分析和解决实际问题的方法和能力,实现由知识向技能的初步化。所以课程设计是培养我们思维创造能力最有效的途径。指导教师评语：成绩：填表时间：指导教师签名：课程设计（大作业）报告1.用matlab语言编制程序，实现以下系统：num =4 56 288 72 720 288den =1 6 14 21 24 17 5 0Transfer function:Transfer function1） 2）2.两环节G1、G2串联，求等效的整体传递函数G(s) Transfer function: 3.两环节G1、G2并联，求等效的整体传递函数G(s) Transfer function:4.已知系统结构如图，求闭环传递函数。其中的两环节G1、G2分别为（2）负反馈： Transfer function: （1）正反馈： Transfer function: 5.已知某闭环系统的传递函数为，求其单位阶跃响应曲线，单位脉冲响应曲线。（1）单位阶跃响应曲线：（2）单位脉冲响应曲线：6.典型二阶系统的传递函数为 ， 为自然频率， 为阻尼比，试绘出当=0.5，分别取-2、0、2、4、6、8、10时该系统的单位阶跃响应曲线；分析阻尼比分别为0.5、1时系统的稳定性。（1）当=0.5，分别取2、4、6、8、10时w=0:2:10;kosai=0.5;figure(1)hold onfor Wn=wnum=Wn2; den=1,2*kosai*Wn,Wn2; step(num,den) endgrid on;w=-2kosai=0.5;figure(1)Wn=wnum=Wn2;den=1,2*kosai*Wn,Wn2;step(num,den)grid on;title()xlabel()ylabel()w =-2Wn = -2（2）分析阻尼比分别为0.5、1时系统的稳定性1、当=-0.5时：w=-2:2:10; kosai=-0.5;hold onfor Wn=wden=1,2*kosai*Wn,Wn2;v=roots(den)endv = -1.0000 + 1.7321i -1.0000 - 1.7321iv = 0 0v = 1.0000 + 1.7321i 1.0000 - 1.7321iv = 2.0000 + 3.4641i 2.0000 - 3.4641iv = 3.0000 + 5.1962i 3.0000 - 5.1962iv = 4.0000 + 6.9282i 4.0000 - 6.9282iv = 5.0000 + 8.6603i5.0000 - 8.6603i由特征根可得，当w=-2时系统稳定，当w=0时系统临界稳定，当w=2、4、6、8、10时，系统不稳定。2、当=-1时：clearw=-2:2:10;kosai=-1;hold onfor Wn=wden=1,2*kosai*Wn,Wn2;v=roots(den)endv = -2 -2v = 0 0v = 2 2v = 4 4v =6.0000 + 0.0000i 6.0000 - 0.0000iv = 8 8v = 10 10由特征根可得，当w=-2时系统稳定，当w=0时系统临界稳定，当w=2、4、6、8、10时，系统不稳定。7. 设有一高阶系统开环传递函数为，试绘制该系统的零极点图和闭环根轨迹图。（1）系统的零极点：num=0.016 0.218 1.463 9.359;den=0.06 0.268 0.635 6.271;z,p,k=tf2zp(num,den)pzmap(num,den)运行结果：z = -10.2679 -1.6785 + 7.3587i -1.6785 - 7.3587ip = -5.7710 0.6522 + 4.2054i 0.6522 - 4.2054ik = 0.2667（2）系统的闭环根轨迹：num=0.016 0.218 1.463 9.359;den=0.06 0.268 0.635 6.271;rlocus(num,den)8.单位反馈系统前向通道的传递函数为： ，试绘制该系统的Bode图和Nyquist曲线，说明软件绘制曲线与手动绘制曲线的异同。（1）bode图num=0,0,2,8,12,8,2;den=1,5,10,10,5,1,0;bode(num,den)（2）Nyquist曲线num=0,0,2,8,12,8,2;den=1,5,10,10,5,1,0;nyquist(num,den)9已知某控制系统的开环传递函数，试绘制系统的开环频率特性曲线，并求出系统的幅值与相位裕量。G=tf(1.5,conv(conv(1,0,1,1),1,2);bode(G) gridGm,Pm,Wcg,Wcp=margin(G)Gm =4.0000Pm =41.5340Wcg =1.4142Wcp =0.611810.在SIMULINK中建立系统，该系统阶跃输入时的连接示意图如下。k为学生学号后三位。绘制其单位阶跃响应曲线，分析其峰值时间tp、延迟时间td、上升时间tr、调节时间ts及超调量。num1=1;den1=1,0;sys1=tf(num1,den1);num2=146; den2=1,9; sys2=tf(num2,den2); sys12=sys1*sys2; G=feedback(sys12,1);step(G)grid分析其峰值时间tp、延迟时间td、上升时间tr、调节时间ts及超调量,闭环系统的函数：（1） 峰值时间：G1=tf(146,1,9,146);y,t=step(G1);Y,K=max(y);tp=t(K)tp =0.2798（2） 延迟时间y,t=step(G1);c=dcgain(G); i=1;while y(i)0.5*ci=i+1;endtd=t(i)td =0.1049（3） 上升时间G1=tf(146,1,9,146);y,t=step(G1);c=dcgain(G); n=1; while y(n)0.98*c)&(y(i)1.02*c) i=i-1; end ts=t(i) ts = 0.8743（5） 超调量G1=tf(146,1,9,146);y,t=step(G1);c=dcgain(G1);Y,K=max(y);a=(Y-c)/ca = 0.2835*11. 给定系统如下图所示，试设计一个串联校正装置，使截止频率c=40rad/s、相位裕度45G=tf(100,0.04,1,0);Gw,Pw,Wcg,Wcp=margin(G)G1=tf(100,0.04,1,0);G2=tf(100*0.025,1,conv(0.04,1,0,0.01,1)bode(G1)holdbode(G2,r)gridfigureG1c=feedback(G1,1);G2c=feedback(G2,1);step(G1c)holdstep(G2c,r)gridGm =4.0000Pm =41.5340Wcg =1.4142Wcp =0.6118Gw =InfPw =28.0243Wcg =InfWcp =46.9701Transfer function:矫正前后的bode图矫正前后的时域响应图1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究8. 基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO,2激光器的手持控制面板的研制 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22. 基于单片机的软起动器的研究和设计 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技术研究 31. 基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制 33. 基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用 34. 基于单片机的光纤光栅解调仪的研制 35. 气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制 36. 基于单片机的数字磁通门传感器 37. 基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究 38. 基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究 39. 单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制 40. 基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪 41. 基于单片机的电机运动控制系统设计 42. Pico专用单片机核的可测性设计研究 43. 基于MCS-51单片机的热量计 44. 基于双单片机的智能遥测微型气象站 45. MCS-51单片机构建机器人的实践研究 46. 基于单片机的轮轨力检测 47. 基于单片机的GPS定位仪的研究与实现 48. 基于单片机的电液伺服控制系统 49. 用于单片机系统的MMC卡文件系统研制 50. 基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究 51. 基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究 52. 单片机控制的后备式方波UPS 53. 提升高职学生单片机应用能力的探究 54. 基于单片机控制的自动低频减载装置研究 55. 基于单片机控制的水下焊接电源的研究 56. 基于单片机的多通道数据采集系统 57. 基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制 58. 基于单片机的红外测油仪的研究 59. 96系列单片机仿真器研究与设计 60. 基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造 61. 基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现 62. 基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制 63. 基于单片机的气体测漏仪的研究 64. 基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器 65. 基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究 66. 基于单片机的膛壁温度报警系统设计 67. 基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计 68. 基于单片机船舶电力推进电机监测系统 69. 基于单片机网络的振动信号的采集系统 70. 基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究 71. 基于单片机的叠图机研究与教学方法实践 72. 基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现 73. 基于AT89S52单片机的通用数据采集系统 74. 基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究 75. 机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统 76. 基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究77. 基于单片机系统的网络通信研究与应用 78. 基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究79. 基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究 80. 基于双单片机冲床数控系统的研究与开发 81. 基于Cygnal单片机的C/OS-的研究82. 基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究 83. 基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现 84. 变频调速液压电梯单片机控制器的研究 85. 基于单片机-免疫计数器自动换样功能的研究与实现 86. 基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现 87. 单片机嵌入式以太网防盗报警系统 88. 基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现 89. 单片机监测系统在挤压机上的应用 90. MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用 91. 基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用92. 单片机在高楼恒压供水系统中的应用 93. 基于ATmega16单片机的流量控制器的开发 94. 基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计95. 基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计 96. 基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发 97. 锅炉的单片机控制系统 98. 基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计 99. 基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制 100. 一种RISC结构8位单片机的设计与实现 101. 基于单片机的公寓用电智能管理系统设计 102. 基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现103. 基于MSP430单片机的数字化超声电源的研制 104. 基于ADC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究105. 基于单片机控制的井下低爆综合保护系统的设计 106. 基于单片机的空调器故障诊断系统的设计研究 107. 单片机实现的寻呼机编码器 108. 单片机实现的鲁棒MRACS及其在液压系统中的应用研究 109. 自适应控制的单片机实现方法及基上隅角瓦斯积聚处理中的应用研究110. 基于单片机的锅炉智能控制器的设计与研究 111. 超精密机床床身隔振的单片机主动控制 112. PIC单片机在空调中的应用 113. 单片机控制力矩加载控制系统的研究 项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！