自动控制原理课程设计题目(1).doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流自动控制原理课程设计题目(1).精品文档.自动控制原理课程设计题目及要求一、单位负反馈随动系统的开环传递函数为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、设计系统的串联校正装置，使系统达到下列指标（1）静态速度误差系数Kv100s-1；（2）相位裕量30（3）幅频特性曲线中穿越频率c45rad/s。4、给出校正装置的传递函数。5、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率c、相位裕量、相角穿越频率g和幅值裕量Kg。6、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎

2、斯特图，并进行分析。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）。二、设单位负反馈随动系统固有部分的传递函数为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、设计系统的串联校正装置，使系统达到下列指标：（1）静态速度误差系数Kv5s-1；（2）相位裕量40（3）幅值裕量Kg10dB。4、给出校正装置的传递函数。5、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率c、相位裕量、相角穿越频率g和幅值裕量Kg。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、应用所学的知识分析校正器对系统性能

3、的影响（自由发挥）。三、设单位负反馈系统的开环传递函数为 1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。2、设计系统的串联校正装置，要求校正后的系统满足指标：闭环系统主导极点满足n4rad/s和0.5。3、给出校正装置的传递函数。4、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率c、相位裕量、相角穿越频率g和幅值裕量Kg。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、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、设单位负反馈系统的开环传递函数为 1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。2、设计系统的串联校正装置，要求校正后的系统

4、满足指标：（1）静态速度误差系数Kv5s-1；（2）维持原系统的闭环主导极点基本不变。3、给出校正装置的传递函数。4、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率c、相位裕量、相角穿越频率g和幅值裕量Kg。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、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、设计系统的串联校正装置，使系统达到下列指标（1）静态速度误差系数Kv4s-1；（2）相位裕量40（3）幅值

5、裕量Kg12dB。4、给出校正装置的传递函数。5、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率c、相位裕量、相角穿越频率g和幅值裕量Kg。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、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、单位负反馈随动系统的开环传递函数为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、设计系统的串联滞后超前校正装置，使系统达到下列指标（1）静态速度误差系数Kv100s-1；（2）相位裕量40（3）幅频特性曲线中穿越频率c20rad/s。4、给出校正装置的传

6、递函数。5、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率c、相位裕量、相角穿越频率g和幅值裕量Kg。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、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。七、已知串联校正单位负反馈系统的对象和校正装置的传递函数分别为校正装置在零点和极点可取如下数值：（1），；（2），；（3），。若保证闭环主导极点满足0.45，试分别对三种情况设计Kc，并比较它们的闭环极点位置、静态速度误差系数和时间响应快速性。1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。2、分别对三种情况设计Kc，使校正后的系统满足指标：闭环系统主

7、导极点满足0.45。3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图和根轨迹示意图。4、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。5、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。八、设单位负反馈随动系统固有部分的传递函数为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、设计系统的串联校正装置，使系统达到下列指标：（1）静态速度误差系数Kv20s-1；（2）相位裕量50（3）幅值裕量Kg10dB。4、给出校正装置的传递函数。5、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率c、相位裕量、相

8、角穿越频率g和幅值裕量Kg。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、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、设单位负反馈系统的开环传递函数为 1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。2、设计系统的串联校正装置，要求校正后的系统满足指标：（1）静态速度误差系数Kv50s-1；（2）闭环主导极点满足n5rad/s和0.5。3、给出校正装置的传递函数。4、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。计算校正后系统的穿越频率c、相位裕量、相角穿越频率g和幅值裕量Kg。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、应用所学的知识分

9、析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。自动控制原理课程设计题目（08050541X）十、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SIMULI

10、NK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）。十一、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W

11、cp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）。十二、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

12、）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）。十三、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

13、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）。十四、（9题）教材P320：6-24；6-25；6-26；P309：例6-7；6-8；6-9；P278：例6-1；6-2；6-3；十五、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、

14、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）。十六、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

15、)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

16、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）。十九、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

17、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）。二十三、设单位反馈系统的开环传递函数为 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：（

18、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Ts j。写出。写出。确定m和n。m = u = 0；n = v j +q = 2；确定和。确定和。确定(z)。求解、。并绘制波形进行验证与分析。29、设有限拍系统如图所示，采样周期T=1s，试针对单位速度输入函数设计有限拍无波纹系统，并画出数字控制器和系统输出波形。解：该系统为一阶系统，能够跟踪单位速度输入信号。求(z)。s。w =1，v =1 ，j = 1。对于单位速度信号，q =2，所以，q j。写出。写出。确定m和n。m = w = 1；n = v j +q = 2；

19、确定和。 比较同类项的系数：确定和。确定(z)。求解、。并绘制波形进行验证与分析。30、设有限拍系统如图所示，试设计在单位阶跃响应输入作用下，采样周期T=1s时的有限拍无波纹D(z)，并计算输出响应y(k)，控制信号u(k)和误差e(k)，画出它们对时间的变化波形。其中：解： 化为标准形式。 w = 1，j = 1 , v=1。 输入信号为单位阶跃信号 ，q = 1，且有q = j。 写出。其中， 写出。其中， 确定m、n，最高次数。 确定F1(z)和F2(z)各项的系数。由=知：比较同类项系数，得方程组：得 ，。 将 F1(z)和F2(z)代入可求得、。 求D(z)。 求解、。并绘制波形进行

20、验证与分析。 该系统是2拍系统。绘制波形：kc(k) ke(k) ku(k)31、设有限拍系统如图所示，试设计在单位速度输入作用下，采样周期T=1s时的有限拍无波纹D(z)，并计算输出响应y(k)，控制信号u(k)和误差e(k)，画出它们对时间的变化波形。其中：解： 化为标准形式。 w = 1，j = 1 , v=1。 输入信号为单位速度信号 ，q = 2，且有q j。 写出。其中， 写出。其中， 确定m、n，最高次数。 确定F1(z)和F2(z)各项的系数。由=知：比较同类项系数，得方程组：得 ，。 将 F1(z)和F2(z)代入可求得、。 求D(z)。 求解、。并绘制波形进行验证与分析。 该系统是3拍系统。32、自选课题说明：1、题目分配2、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、课程设计过程中的遇到的问题及解决的方法；6、课程设计心得体会7全面总结课程设计中自己所做的工作、心得体会，提出改进意见。8、时间安排：2014年12月21日2014年12月27日。