自动控制原理课程设计题目.doc

自动控制原理课程设计题目（08050541X）一、单位负反馈随动系统的开环传递函数为（ksm1）1、画出未校正系统的Bode图，分析系统是否稳定2、画出未校正系统的根轨迹图，分析闭环系统是否稳定。3、设计系统的校正装置，使系统达到下列指标（1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差0.001（2）超调量Mp30%，调节时间Ts45, 幅值定裕度Gm20。4、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。5、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的剪切频率Wcp和-p穿频率Wcg。6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。7、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。二、设单位反馈随动系统固有部分的传递函数为（ksm2）1、画出未校正系统的Bode图，分析系统是否稳定。2、画出未校正系统的根轨迹图，分析闭环系统是否稳定。3、设计系统的校正装置，使系统达到下列指标：（1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差系数Kv=500（2）超调量Mp55%，调节时间Ts20, 幅值定裕度Gm30。4、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。5、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的剪切频率Wcp和-p穿频率Wcg。7、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。三、一个位置随动系统如图所示（ksm3）位置随动系统R(s)G1(s)C(s)G2(s)G3(s)G4(s)其中，自整角机、相敏放大，可控硅功率放大，执行电机，减速器。1、画出未校正系统的Bode图，分析系统是否稳定。2、画出未校正系统的根轨迹图，分析闭环系统是否稳定。3、对系统进行超前-滞后串联校正。要求校正后的系统满足指标：（1）幅值稳定裕度Gm18，相角稳定裕度Pm35 （2）系统对阶跃响应的超调量Mp36%，调节时间Ts 0.3秒。（3）系统的跟踪误差Es0.002。4、计算校正后系统的剪切频率Wcp和-p穿频率Wcs5、给出校正装置的传递函数。7、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。四、单位负反馈随动系统的开环传递函数为（ksm4）1、画出未校正系统的Bode图，分析系统是否稳定。2、画出未校正系统的根轨迹图，分析闭环系统是否稳定。3、设计一个调节器进行串联校正。要求校正后的系统满足指标：（1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差0.01（2）超调量Mp15%，调节时间Ts20，相角稳定裕度Pm45 4、计算校正后系统的剪切频率Wcp和-p穿频率Wcg。5、给出校正装置的传递函数。7、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。五、单位负反馈随动系统的开环传递函数为（ksm5）1、画出未校正系统的Bode图，分析系统是否稳定。2、画出未校正系统的根轨迹图，分析闭环系统是否稳定。3、对系统进行串联校正。要求校正后的系统满足指标：（1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差10%（2）超调量Mp20%，调节时间Ts20，相角稳定裕度Pm45 4、计算校正后系统的剪切频率Wcp和-p穿频率Wcg。5、给出校正装置的传递函数。7、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。六、一个位置随动系统如图所示（ksm6）位置随动系统R(s)G1(s)C(s)G2(s)G3(s)G4(s)G5(s)其中，自整角机、相敏放大，可控硅功率放大，执行电机，拖动系统，减速器。1、画出未校正系统的Bode图，分析系统是否稳定。2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标：（1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数Kv=600s-1（2）相角稳定裕度Pm40 , 幅值稳定裕度Gm15。（3）系统对阶跃响应的超调量Mp 45 , 幅值稳定裕度Gm12。（3）系统对阶跃响应的超调量Mp 25%,系统的调节时间Ts35 , 幅值稳定裕度Gm12。（3）超调量Mp25%，调节时间Ts7秒。3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。4、给出校正装置的传递函数，。5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。7、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。九、设单位反馈系统的开环传递函数为 （ksm9）1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标：（1）在单位斜坡输入下，稳态速度误差40 , 幅值稳定裕度Gm15。（3）在阶跃信号作用下，系统超调量Mp30%，调节时间Ts40 , 幅值稳定裕度Gm13。（2）在阶跃信号作用下，系统超调量Mp25%，调节时间Ts50 ，幅值稳定裕度Gm15。（3）超调量Mp15%，调节时间Ts60 ，幅值稳定裕度Gm20。（2）超调量Mp20%，调节时间Ts0.7秒。3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。4、给出校正装置的传递函数，。5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。6、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。十三、设单位反馈系统的开环传递函数为 （ksm13）1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标：（1）在单位斜坡输入下，稳态速度误差80 , 幅值稳定裕度Gm25。（3）在阶跃信号作用下，系统超调量Mp15%，调节时间Ts0.54、给出校正装置的传递函数。5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。6、分别画出系统校正前、后的的根轨迹图。7、在SIMULINK中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。8、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。说明：1、题目分配题号（08050541X班）学号一111213141二212223242三313233343四414243444五5 51523545六616263646七7173747八818283848九919293949十10203040502、每行同学是一组（红体字），做同一个题目的学生，所采用的设计方法或参数不能完全相同。3、设计报告要写出详细的设计步骤，每步设计时用到的理论依据和结果，要求有仿真分析和验证。4、实验报告要按照题目要求的顺序书写（手写、打印均可）。实验报告要求列出参考资料的名称，五篇以上。5、时间安排：2011年2月21日2011年3月4日，2011年3月4日下午2:30-6:00，进行答辩。答辩时，做同一个题目的学生为一组，同时进行。答辩完毕交实验报告。6, 指导教师：林都 系主任：王忠庆信息与通信工程学院电气工程系2011-2-107