121705133 周雨波 自动控制课设

扬州大学水利与能源工程学院课程实习报告

扬州大学水利与能源动力工程学院

课程实习报告

课 程 名 称：题 目 名 称：年级专业及班级：姓 名：学 号：指 导 教 师：评 定 成 绩：教 师 评 语： 自动控制原理课及专业软件应用课程实习 水温控制系统串联校正

建电1201 周雨波 121705133 李喆

指导老师签名：

年 1 月 16 日

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2015

扬州大学水利与能源工程学院课程实习报告

目 录

摘要................................................................................3 第一章 课程设计任务和要求...........................................................4 第二章 未校正系统的分析.............................................................5

第一节 未校正系统零极点图.......................................................5 第二节 未校正系统根轨迹图.......................................................6 第三节 未校正系统时域分析.......................................................7 第四节 未校正系统频域分析.......................................................7 第三章 校正网络的设计...............................................................9

第一节 串联超前校正.............................................................9 第二节 串联滞后校正.............................................................9 第三节 串联滞后——超前校正....................................................10 第四章 校正后系统的性能指标检验....................................................11

第一节 校正后系统的频域分析....................................................11 第二节 校正后系统的时域分析....................................................13 第五章 电路设计....................................................................15

第一节 典型环节电路图..........................................................错误！未定义书签。

第二节 校正装置电路图..........................................................27 小结...............................................................................22

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扬州大学水利与能源工程学院课程实习报告

摘要

这次课程设计，是我在掌握自动控制理论基本原理，电学系统自动控制方法的基础上，用MATLAB实现系统的仿真与调试。同时，通过这次课程设计，先对待校正装置进行时域分析和频域分析，在算出原装置的参数，与系统要求对比之后决定使用串联超前校正。计算出串联超前校正参数，将参数带入待校正的系统。校正后的系统经过校验满足了系统要求。再Simulink对系统进行了仿真，之后画出了校正系统的电路图

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扬州大学水利与能源工程学院课程实习报告

第一章 课程设计任务和要求

第一节 课程实习任务：

水温控制系统的串联校正设计：某单位水温负反馈控制系统，其被控制对象的开环传递函数，G0(s)?Ks(0.1s?1) 用串联校正的频域方法对系统进行串联校正设计，

校正后使系统满足以下动态及静态性能指标：（1）斜坡信号作用下，Kv=20s-1； （2）相角裕度γ≥50度。 第二节 课程实习要求： （1）未校正系统的分析：

1）利用MATLAB绘制未校正系统的开环和闭环零极点图 2）绘制根轨迹，分析未校正系统随着根轨迹增益变化的性能。 3）绘制单位阶跃输入下的系统响应，并对其性能进行分析。

4）绘制系统开环传函的bode图，利用频域分析方法分析系统的频域性能指标（相角裕度和幅值裕度等）。

（2）利用频域分析方法，根据题目要求选择校正方案，要求有理论分析和计算，并与Matlab仿真结果进行对比。

（3）选定合适的校正方案，理论分析并计算校正环节的参数。

（4）绘制已校正系统的bode图，与未校正系统的bode图比较，判断校正装置是否符合性能指标要求，分析出现误差的原因。

（5）绘制系统的阶跃响应曲线，分析校正前后的效果。 （6）设计相应的电路。

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