自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)-控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題 目 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正 </p><p>　　課 程 名 稱 自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì) </p><p>　　院 部 名 稱 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 電氣工程及其

2、自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí) 10電氣工程及其自動(dòng)化（2）</p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　課程設(shè)計(jì)地點(diǎn) </p><p&g

3、t;　　課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí) 1周 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1、緒論3</b></p><p>　　1.1相關(guān)背景知識(shí)3</p>

4、<p>　　1.2課程設(shè)計(jì)目的3</p><p>　　1.3課程設(shè)計(jì)任務(wù)3</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)過程5</b></p><p>　　2.1確定校正傳遞函數(shù)5</p><p><b>　　2.1.1確定5</b></p><p>　　2.

5、2利用MATLAB繪畫未校正系統(tǒng)的bode圖5</p><p>　　2.2.1、校正前Bode圖5</p><p>　　2.2.2第一次超前校正后的Bode圖6</p><p>　　2.2.3、第二次超前校正后的Bode圖：7</p><p>　　3、三種響應(yīng)曲線10</p><p>　　3.1單位脈沖響應(yīng)

6、10</p><p>　　3.2、單位階躍響應(yīng)11</p><p>　　3.3、單位斜坡響應(yīng)13</p><p><b>　　4、特征根15</b></p><p>　　5、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)16</p><p>　　6、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差19</p><p><

7、;b>　　7、根軌跡20</b></p><p>　　8、系統(tǒng)的Nyquist圖23</p><p>　　9、課程設(shè)計(jì)結(jié)束語(yǔ)25</p><p>　　10、參考文獻(xiàn)261、緒論</p><p><b>　　1.1相關(guān)背景知識(shí)</b></p><p>　　《自動(dòng)控制原理》作

8、為自動(dòng)控制系列課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的教程，是新世紀(jì)電子信息與自動(dòng)化系列課程改革教材之一。該課程綜合性強(qiáng)、知識(shí)覆蓋面廣,要求學(xué)生具有《工程數(shù)學(xué)》、《電路》等基礎(chǔ)知識(shí),以及較強(qiáng)的計(jì)算能力。而《自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)》能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固自控基礎(chǔ)知識(shí),并結(jié)合電路、電子技術(shù),加強(qiáng)實(shí)踐操作能力，因此具有很重要的意義。</p><p><b>　　1.2課程設(shè)計(jì)目的</b></p><

9、;p>　　1.掌握自動(dòng)控制原理的時(shí)域分析法，根軌跡法，頻域分析法，以及各種補(bǔ)償（校正）裝置的作用及用法，能夠利用不同的分析法對(duì)給定系統(tǒng)進(jìn)行性能分析，能根據(jù)不同的系統(tǒng)性能指標(biāo)要求進(jìn)行合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并調(diào)試滿足系統(tǒng)的指標(biāo)。</p><p>　　2.學(xué)會(huì)使用MATLAB語(yǔ)言及Simulink動(dòng)態(tài)仿真工具進(jìn)行系統(tǒng)仿真與調(diào)試。</p><p><b>　　1.3課程設(shè)計(jì)任務(wù)</

10、b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：設(shè)原系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 要求校正后系統(tǒng)的相角裕度 ，靜態(tài)速度誤差系數(shù)， 試求串聯(lián)超前校正裝置。 </p><p>　　要求：根據(jù)給定的性能指標(biāo)選擇合適的校正方式對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行校正（須寫清楚校正過程），使其滿足工作要求。然后利用MATLAB對(duì)未校正系統(tǒng)和校正后系統(tǒng)的性能進(jìn)行比較分析，針對(duì)每一問題分析時(shí)應(yīng)寫出程序，輸出結(jié)果圖和結(jié)論。最后還應(yīng)寫出心得體會(huì)

11、與參考文獻(xiàn)等。</p><p><b>　　具體要求如下：</b></p><p>　　1.首先， 根據(jù)給定的性能指標(biāo)選擇合適的校正方式對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行校正，使其滿足工作要求。要求程序執(zhí)行的結(jié)果中有校正裝置傳遞函數(shù)和校正后系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，校正裝置的參數(shù)T，等的值。</p><p>　　2.利用MATLAB函數(shù)求出校正前與校正后系統(tǒng)的特征根，并判斷

12、其系統(tǒng)是否穩(wěn)定，為什么? </p><p>　　3.利用MATLAB作出系統(tǒng)校正前與校正后的單位脈沖響應(yīng)曲線，單位階躍響應(yīng)曲線，單位斜坡響應(yīng)曲線，分析這三種曲線的關(guān)系？求出系統(tǒng)校正前與校正后的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)σ%、tr、tp、ts以及穩(wěn)態(tài)誤差的值，并分析 其有何變化？</p><p

13、>　　4.繪制系統(tǒng)校正前與校正后的根軌跡圖，并求其分離點(diǎn)、匯合點(diǎn)及與虛軸交點(diǎn)的坐標(biāo)和相應(yīng)點(diǎn)的增益值，得出系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)增益的變化范圍。繪制系統(tǒng)校正前與校正后的Nyquist圖，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并說明理由？ </p><p>　　5.繪制系統(tǒng)校正前與校正后的Bode圖，計(jì)算系統(tǒng)的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越頻率和相位穿越頻率。判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并說

14、明理由？</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)過程</b></p><p>　　2.1確定校正傳遞函數(shù)</p><p><b>　　2.1.1確定</b></p><p><b>　　====</b></p><p>　　2.2利用MATLAB繪畫未校正

15、系統(tǒng)的bode圖</p><p>　　2.2.1、校正前Bode圖</p><p>　　利用matlab進(jìn)行編程，用程序：</p><p>　　num=[0 0 0 10];</p><p>　　den=[0.1 0.7 1 0];</p><p>　　bode(num,den);</p><p&g

16、t;<b>　　可得到Bode圖</b></p><p>　　圖1、矯正前系統(tǒng)Bode圖</p><p>　　2.2.2第一次超前校正后的Bode圖</p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　phy=65; phy1=phy+10;phy2=phy1*pi/180;

17、（選取校正裝置時(shí)，設(shè)定要達(dá)到的相角度為65度。取5度的補(bǔ)償）</p><p>　　a1=(1+sin(phy2))/(1-sin(phy2) （求校正網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)中的參數(shù)a1)</p><p>　　M1=1/sqrt(a1);</p><p>　　[m1,p1,w1]=bode(G);</p><p>　　wc1=spline(m1

18、,w1,M1);</p><p>　　T1=1/(wc1*sqrt(a1)) （求校正網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)中的參數(shù)a1) </p><p>　　gc1=tf([a1*T1 1],[T1 1]) （求校正網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)傳遞函數(shù)) </p><p>　　sys1=G*gc1; （求經(jīng)過一次校正后系統(tǒng)

19、的開環(huán)傳遞函數(shù)）</p><p>　　[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(sys1) （求經(jīng)第一級(jí)超前校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)中幅值裕 量，相位裕量，幅值穿越頻率和相位穿越頻率）</p><p>　　輸出校正裝置傳遞函數(shù)及其參數(shù)：</p><p>　　a1 = 57.6955</p><p>　　T1 = 0.015

20、3</p><p>　　Transfer function:</p><p>　　0.8821 s + 1</p><p>　　-------------</p><p>　　0.01529 s + 1</p><p>　　輸出經(jīng)一次超前網(wǎng)絡(luò)校正后系統(tǒng)的幅值裕度、相角裕度、穿越頻率、剪切頻率</p>&l

21、t;p>　　gm1 = 4.7519</p><p>　　pm1 = 28.1721</p><p>　　wcg1 = 19.6895</p><p>　　wcp1 = 8.6214</p><p>　　>> margin(sys1) 【輸出一次校正后 的bode

22、圖】</p><p>　　2.2.3、第二次超前校正后的Bode圖：</p><p>　　>> wc2=18.5;</p><p>　　[m2,p2,w2]=bode(sys1);</p><p>　　M2=spline(w2,m2,wc2);</p><p>　　a2=M2^(-2)</p>

23、<p>　　T2=1/(wc2*sqrt(a2))</p><p>　　Gc2=tf([a2*T2 1],[T2 1])</p><p>　　sys2=sys1*Gc2;</p><p>　　[Gm2,Pm2,Wcg2,Wcp2]=margin(sys2)</p><p>　　輸出經(jīng)二次超前網(wǎng)絡(luò)校正后系統(tǒng)的幅值裕度、相角裕度、穿越

24、頻率、剪切頻率</p><p>　　a2 = 17.5862</p><p>　　T2 = 0.0129 </p><p>　　Transfer function:</p><p>　　0.2267 s + 1</p><p>　　-------------</p><p>　　0.0

25、1289 s + 1</p><p>　　Gm2 = 7.4523</p><p>　　Pm2 = 65.1847</p><p>　　Wcg2 = 72.6839</p><p>　　Wcp2 = 18.4914</p><p>　　>> margin(sys2) 【輸出二

26、次校正后 的bode圖】</p><p>　　可求得校正后的傳遞函數(shù)為=</p><p>　　分析：把程序中輸出的值與校正前的bode圖相結(jié)合，可以看出原傳遞函數(shù)可以看出系統(tǒng)是很不穩(wěn)定的。</p><p>　　通過bode圖及程序計(jì)算系得的統(tǒng)參數(shù)分析一次校正后系統(tǒng)的穩(wěn)定性：</p><p>　　由前面算第一級(jí)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)以及第一次校正后系統(tǒng)

27、的幅值裕量，，幅值穿越頻率和相位穿越頻率程序后的輸出結(jié)果可得，與校正前相比穩(wěn)定了很多，但還是沒有達(dá)到題目的要求，仍需進(jìn)一步校正。因此還需第二級(jí)超前校正網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行校正。</p><p>　　通過bode圖及程序計(jì)算系得的統(tǒng)參數(shù)分析二次校正后系統(tǒng)的穩(wěn)定性：</p><p>　　由前面算第二級(jí)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)以及第二次校正后系統(tǒng)的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越頻率和相位穿越頻率程序后的輸出結(jié)果可得

28、，與一次校正后的系統(tǒng)相比更為穩(wěn)定，并且已經(jīng)滿足了題目的要求。根據(jù)課本上的介紹可知，經(jīng)過兩級(jí)超前網(wǎng)絡(luò)的校正后，系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了穩(wěn)定狀態(tài)。</p><p><b>　　3、三種響應(yīng)曲線</b></p><p><b>　　3.1單位脈沖響應(yīng)</b></p><p>　　校正前的單位脈沖響應(yīng)：</p><p&g

29、t;<b>　　程序：</b></p><p>　　>> num=10;</p><p>　　den=conv([1 0],conv([0.5 1],[0.2 1]));</p><p>　　G=tf(num,den);</p><p>　　closys=feedback(G,1);</p>&

30、lt;p>　　impulse(closys)</p><p>　　系統(tǒng)校正前單位脈沖響應(yīng)：</p><p>　　校正后的單位脈沖響應(yīng)曲線：</p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　>> num=conv(10,conv([0.8821 1],[0.2267 1]));</p

31、><p>　　den=conv([1 0],conv([0.5 1],conv([0.01529 1],conv([0.01289],[0.2 1]))));</p><p>　　G=tf(num,den);Gc=feedback(G,1);</p><p>　　impulse(Gc)</p><p><b>　　>> &l

32、t;/b></p><p>　　校正后的單位脈沖響應(yīng)圖如下：</p><p>　　3.2、單位階躍響應(yīng)</p><p>　　校正前的單位階躍響應(yīng)曲線：</p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　>> num=10;</p><p>　

33、　den=conv([1 0],conv([0.5 1],[0.2 1]));</p><p>　　G=tf(num,den);</p><p>　　closys=feedback(G,1);</p><p>　　step(closys)</p><p><b>　　>> </b></p>&l

34、t;p>　　系統(tǒng)校正前的單位階躍響應(yīng)圖如下：</p><p>　　校正后的單位階躍響應(yīng)：</p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　>> num=conv(10,conv([0.8821 1],[0.2267 1]));</p><p>　　den=conv([1 0],conv(

35、[0.5 1],conv([0.01529 1],conv([0.01289],[0.2 1]))));</p><p>　　G=tf(num,den);Gc=feedback(G,1);</p><p><b>　　step(Gc）；</b></p><p>　　系統(tǒng)校正后的單位階躍響應(yīng)曲線圖如下：</p><p>　

36、　3.3、單位斜坡響應(yīng)</p><p>　　校正前的單位斜坡響應(yīng)：</p><p><b>　　程序：</b></p><p><b>　　>> </b></p><p>　　num=[0 0 0 10];</p><p>　　den=[1.125 1.125

37、1 0];</p><p>　　step(num,den);</p><p><b>　　grid;</b></p><p>　　title('校正前單位斜坡響應(yīng)');</p><p><b>　　>></b></p><p>　　校正前單位斜坡響

38、應(yīng)曲線圖如下：</p><p>　　校正后的單位斜坡響應(yīng)：</p><p><b>　　程序：</b></p><p><b>　　>> </b></p><p>　　num=[0 0 0 100 10];</p><p>　　den=[12.5 112.625

39、 101.125 1 0];</p><p>　　step(num,den);</p><p><b>　　grid;</b></p><p>　　title('校正后單位斜坡響應(yīng)');</p><p><b>　　>> </b></p><p>

40、;　　系統(tǒng)校正后的單位斜坡響應(yīng)曲線圖如下：</p><p><b>　　4、特征根</b></p><p><b>　　校正前的特征根</b></p><p><b>　　程序：</b></p><p><b>　　num=10;</b></p>

41、;<p>　　den=conv([1 0],conv([0.5 1],[0.2 1]));</p><p>　　G=tf(num,den);Gc=feedback(G,1);</p><p>　　[num,den]=tfdata(Gc,'v');</p><p>　　r=roots(den);</p><p>&

42、lt;b>　　disp(r)</b></p><p><b>　　輸出結(jié)果：</b></p><p>　　-7.4572 </p><p>　　0.2286 + 3.6548i</p><p>　　0.2286 - 3.6548i</p><p>　　根據(jù)程序計(jì)

43、算得的校正前的特征根來判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性：</p><p>　　由程序輸出結(jié)果可知系統(tǒng)校正前有三個(gè)特征根，且有兩個(gè)特征根的實(shí)部為正值。系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件為系統(tǒng)特征方程的所有根都具有負(fù)實(shí)部，或者說都位于s平面的虛軸之左。所有校正前的系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。</p><p>　　系統(tǒng)校正后的特征根：</p><p>　　num=conv(10,conv([0.8821 1],[

44、0.2267 1]));</p><p>　　den=conv([10],conv([0.51],conv([0.015291],conv([0.01289],[0.2 1]))));</p><p>　　G=tf(num,den);Gc=feedback(G,1);</p><p>　　[num,den]=tfdata(Gc,'v');</p

45、><p>　　r=roots(den);</p><p><b>　　disp(r)</b></p><p>　　1.0e+002 *</p><p>　　-0.3343 + 3.1692i</p><p>　　-0.3343 - 3.1692i</p><p>　　-0.04

46、41 </p><p>　　-0.0113 5、系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)</p><p>　　校正前的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo):</p><p><b>　　程序代碼如下：</b></p><p><b>　　num=10;</b></p><p>　　den=conv([1

47、 0],conv([0.5 1],[0.2 1]));</p><p>　　G1=tf(num,den);</p><p>　　G2=feedback(G1,1,-1);</p><p>　　[y,t]=step(G2);</p><p>　　C=dcgain(G2);</p><p>　　[max_y,k]=max(

48、y);</p><p>　　tp=t(k) （求峰值時(shí)間）</p><p>　　tp = 11.2802</p><p><b>　　求超調(diào)量：</b></p><p>　　>> max_overshoot=100*(max_y-C)/C</p>

49、;<p><b>　　輸出超調(diào)量：</b></p><p>　　max_overshoot = 1.1573e+003</p><p><b>　　求上升時(shí)間：</b></p><p><b>　　>> r1=1;</b></p><p>　　whi

50、le(y(r1)<0.1*C)</p><p><b>　　r1=r1+1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　r2=1;</b></p><p>　　while(y(r2)<0.9*C)</p><

51、p><b>　　r2=r2+1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　tr=t(r2)-t(r1)</p><p><b>　　輸出上升時(shí)間：</b></p><p>　　tr = 0.2014</p><p&

52、gt;<b>　　求調(diào)節(jié)時(shí)間：</b></p><p>　　>> s=length(t);</p><p>　　while y(s)>0.98*C&&y(s)<1.02*C</p><p><b>　　s=s-1;</b></p><p><b>

53、　　end</b></p><p><b>　　ts=t(s)</b></p><p><b>　　輸出調(diào)節(jié)時(shí)間：</b></p><p>　　ts = 11.8845</p><p>　　校正后的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo):</p><p><b>　　程序代碼

54、如下：</b></p><p>　　num=conv(10,conv([0.8821 1],[0.2267 1]));</p><p>　　den=conv([10],conv([0.51],conv([0.015291],conv([0.01289],[0.2 1]))));</p><p>　　G1=tf(num,den);Gc=feedback(G

55、,1);</p><p>　　G2=feedback(G1,1,-1);</p><p>　　[y,t]=step(G2);</p><p>　　C=dcgain(G2);</p><p>　　[max_y,k]=max(y);</p><p><b>　　tp=t(k)</b></p>

56、;<p>　　tp = 0.0100</p><p>　　>> max_overshoot=100*(max_y-C)/C</p><p>　　max_overshoot = 71.5721</p><p><b>　　>> r1=1;</b></p><p>　　whil

57、e(y(r1)<0.1*C)</p><p><b>　　r1=r1+1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　r2=1;</b></p><p>　　while(y(r2)<0.9*C)</p><p

58、><b>　　r2=r2+1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p>　　tr=t(r2)-t(r1)</p><p>　　tr = 0.0031</p><p>　　>> s=length(t);</p><p>　　w

59、hile y(s)>0.98*C&&y(s)<1.02*C</p><p><b>　　s=s-1;</b></p><p><b>　　end</b></p><p><b>　　ts=t(s)</b></p><p>　　ts = 0.11

60、056、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差</p><p>　　求系統(tǒng)校正前的穩(wěn)態(tài)誤差：</p><p><b>　　程序:</b></p><p>　　>> num=10;</p><p>　　den=conv([1 0],conv([0.5 1],[0.2 1]));</p><p>　　G=tf(n

61、um,den);</p><p>　　closys=feedback(G,1);</p><p>　　>> ess=1-dcgain(closys)</p><p><b>　　輸出穩(wěn)態(tài)誤差:</b></p><p><b>　　ess = 0.1</b></p><

62、p>　　求系統(tǒng)校正后的穩(wěn)態(tài)誤差：</p><p><b>　　程序代碼如下:</b></p><p>　　>> num=conv(10,conv([0.8821 1],[0.2267 1]));</p><p>　　den=conv([1 0],conv([0.5 1],conv([0.01529 1],conv([0.012

63、89],[0.2 1]))));</p><p>　　G=tf(num,den);</p><p>　　Gc=feedback(G,1);</p><p>　　ess=1-dcgain(Gc)</p><p><b>　　輸出結(jié)果：</b></p><p>　　ess = 0</p&

64、gt;<p>　　對(duì)求出的系統(tǒng)校正前與校正后的階躍響應(yīng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)σ%、tr、tp、ts以及穩(wěn)態(tài)誤差的值，分析其變化：</p><p>　　從上述程序計(jì)算得的校正前后的動(dòng)態(tài)系能指標(biāo)可看出校前的峰值時(shí)間tp、超調(diào)量%σ、上升時(shí)間tr、調(diào)節(jié)時(shí)間ts等均過大，尤其是超調(diào)量σ%，可看出系統(tǒng)校正前系統(tǒng)是相當(dāng)不穩(wěn)定的。而經(jīng)過兩級(jí)超前網(wǎng)絡(luò)校正后的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)中可看出，校正后的峰值時(shí)間tp、超調(diào)量σ%、上升時(shí)

65、間tr、調(diào)節(jié)時(shí)間ts等均變小了。上升時(shí)間tr、峰值時(shí)間tp變小了說明系統(tǒng)響應(yīng)的初始階段變快了。調(diào)節(jié)時(shí)間ts變小了，說明系統(tǒng)過度過程持續(xù)的時(shí)間變小了，系統(tǒng)的快速性變好了。超調(diào)量σ%變小了，反應(yīng)出系統(tǒng)響應(yīng)過程的平穩(wěn)性變好了。7、根軌跡</p><p><b>　　校正前的根軌跡</b></p><p><b>　　程序:</b></p>

66、<p><b>　　num=10;</b></p><p>　　den=conv([1 0],conv([0.5 1],[0.2 1]));</p><p>　　G=tf(num,den);</p><p>　　>> rlocus(G)</p><p>　　輸出的校正前的根軌跡圖如下：</p

67、><p>　　求分離點(diǎn)及該點(diǎn)的增益：</p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　>> num=10;</p><p>　　den=conv([1 0],conv([0.5 1],[0.2 1]));</p><p>　　G=tf(num,den);</p>

68、<p>　　>> rlocus(G)</p><p>　　>> [k,p]=rlocfind(num,den)</p><p>　　Select a point in the graphics window</p><p><b>　　輸出結(jié)果：</b></p><p>　　sele

69、cted_point = -0.8839 - 0.0932i</p><p>　　k = 0.0410</p><p>　　p = -5.2412 </p><p>　　-0.8794 + 0.0930i</p><p>　　-0.8794 - 0.0930i</p><p>　　由上述程序

70、可知，當(dāng)將十字光標(biāo)點(diǎn)在圖示中的分離點(diǎn)時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)生成該點(diǎn)的坐標(biāo)，以及該點(diǎn)出的相應(yīng)的增益K*。在校正前的根軌跡中選中分離點(diǎn)，程序中輸出該點(diǎn)坐標(biāo)（近似于分離點(diǎn)的坐標(biāo)）為（0.0118，-0.0311i)，該點(diǎn)的增益為K*=1.1075e-004。</p><p><b>　　校正后的根軌跡：</b></p><p><b>　　程序：</b><

71、;/p><p>　　um=conv(10,conv([0.8821 1],[0.2267 1]));</p><p>　　den=conv([10],conv([0.51],conv([0.015291],conv([0.01289],[0.2 1]))));</p><p>　　rlocus(num,den);</p><p>　　>&g

72、t; [k,p]=rlocfind(num,den)</p><p>　　Select a point in the graphics window</p><p>　　selected_point = -49.5235 + 0.6429i</p><p>　　k = 3.2829</p><p>　　p = -49.6631 +

73、0.6250i</p><p>　　-49.6631 - 0.6250i</p><p>　　13.4620 +22.2267i</p><p>　　13.4620 -22.2267i</p><p>　　>> [k,p]=rlocfind(num,den)</p><p>　　Select a point

74、 in the graphics window</p><p>　　selected_point =</p><p>　　0.0922 - 0.1001i</p><p><b>　　k =</b></p><p>　　1.8736e-004</p><p><b>　　p =</

75、b></p><p><b>　　-65.4018</b></p><p><b>　　-5.0997</b></p><p><b>　　-1.7365</b></p><p><b>　　-0.1641</b></p><p&

76、gt;　　輸出的根軌跡如下：8、系統(tǒng)的Nyquist圖</p><p>　　求系統(tǒng)校正前的Nyquist圖：</p><p><b>　　程序:</b></p><p><b>　　>>num=10;</b></p><p>　　den=conv([1 0],conv([0.5 1],[

77、0.2 1]));</p><p>　　G=tf(num,den);</p><p>　　nyquist(G);</p><p>　　系統(tǒng)校正前的Nyquist圖如下：</p><p>　　分析：根據(jù)所得的Nyquist曲線圖可知，開環(huán)幅相特性曲線包圍（-1，j0)點(diǎn)，開環(huán)傳遞函數(shù)已知，可以得出，開環(huán)傳遞函數(shù)s右半平面極點(diǎn)個(gè)數(shù)為零，即P=0,

78、而R0，所以Z=P-R0,所以閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。</p><p>　　求系統(tǒng)校正后的Nyquist圖:</p><p><b>　　程序：</b></p><p>　　num=conv(10,conv([0.8821 1],[0.2267 1]));</p><p>　　den=conv([1 0],conv([0.5 1

79、],conv([0.01529 1],conv([0.01289],[0.2 1]))));</p><p>　　G=tf(num,den);</p><p>　　nyquist(G);</p><p><b>　　圖形如下：</b></p><p><b>　　圖片放大后：</b></p&g

80、t;<p>　?。▓D中紅色十字架為（-1,0i)點(diǎn))</p><p><b>　　9、課程設(shè)計(jì)結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　自動(dòng)控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、航空及航天等眾多產(chǎn)業(yè)部門，極大的提高了社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善了人們的勞動(dòng)條件，豐富和提高了人民的生活水平。在今天的社會(huì)生活中，自動(dòng)化裝置無所不在，為人類文明進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)。<

81、/p><p>　　我所做的題目是串聯(lián)超前校正設(shè)計(jì)。對(duì)于串聯(lián)超前校正，理論知識(shí)很容易理解，但真正的要去解答實(shí)際問題，總是會(huì)遇到很多我們?cè)谡n本上沒有遇到的問題，經(jīng)過查找資料和回憶老師上課的講解，嘗試多種方法，求出校正后滿足要求的系統(tǒng)，如果沒有通過課程設(shè)計(jì)，沒有通過仿真軟件進(jìn)行仿真，是很難發(fā)現(xiàn)的。不僅如此，通過這次的課程設(shè)計(jì)，還對(duì)仿真軟件matlab的強(qiáng)大功能有了進(jìn)一步的了解，比如繪制根軌跡、bode圖等，這為我以后更好的

82、應(yīng)用這款軟件奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　通過本學(xué)期對(duì)《自動(dòng)控制原理》這門課程的學(xué)習(xí)，使我對(duì)自動(dòng)化專業(yè)有了更深的了解，同時(shí)極大的提高了我對(duì)自動(dòng)化專業(yè)的興趣。課堂學(xué)習(xí)主要注重于理論知識(shí)，而我們要將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，在此階段，課程設(shè)計(jì)便是最好的選擇了，通過課程設(shè)計(jì)，我們可以溫習(xí)我們所學(xué)的理論知識(shí)，同時(shí)為將理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際搭建了一個(gè)很好的平臺(tái)，不僅如此，通過這次的課程設(shè)計(jì)，使我知道了在當(dāng)今的信息技術(shù)如此發(fā)達(dá)的世

83、界中，我們必須運(yùn)用多種渠道，去學(xué)習(xí)研究。并要很好的運(yùn)用計(jì)算機(jī)和一些軟件，只有這樣，我們才能更好地、精確地、快速地解決問題。還有就是提高了我自主解決問題的能力。</p><p><b>　　10、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1、程 鵬 .自動(dòng)控制原理[M] .北京：高等教育出版社， 2009</p><p>　　2、徐薇莉. 自動(dòng)控制

84、理論與設(shè)計(jì)[M] 上海：上海交通大學(xué)出版社,2001</p><p>　　3. 胡壽松.自動(dòng)控制原理(第五版).北京科學(xué)出版社，2007 </p><p>　　4、黃忠霖.控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真 .國(guó)防工業(yè)出版社， 2010</p><p>　　5、張靜 MATLAB在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 電子工業(yè)出版社,2007</p><p>　　6