matlab在自动控制原理中的应用.doc

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1、毕业设计(论文)专业电气工程及其自动化目录摘要3第1章绪论41．1研究目的41．2相关研究现状41．3研究方法41．4本次设计的主要容以及目前学术届近一步研究的趋势61.4.1本次设计的主要容61.4.2目前学术界近一步研究的趋势6第2章开发工具82．1MATLAB编程语言发展历程及特点82．2MATLAB系统构成92．3MATLAB的GUI设计102．4本章小结11第3章控制系统性能指标及校正装置分类123．1控制系统的性能指标123.2控制系统校正的分类143．3本章小结16第4章基于频率法的控制系统的校正设计174．1基于频率法的

2、串联超前校正174．1．1串联超前校正网络设计的算法步骤174．1．2超前校正装置的评价184．2基于频率法的串联滞后校正184．2．1串联滞后校正网络设计的算法步骤194.2.2滞后校正装置的评价194．3基于频率法的串联超前滞后校正194．3．1串联超前滞后校正网络设计的算法步骤204．3．2滞后超前校正装置的评价204.4三种校正方法的效果对比214．5本章小结21第5章控制系统的仿真与校正对比分析225．1程序方式225.1.1控制系统校正前的性能指标225.1.2校正装置的设计过程及其性能指标的仿真285.1.3控制系统校正后

3、的性能指标305．2Multisim电路设计仿真方式38第6章设计总结416.1总结416.2心得41附英文文献：43摘要本论文主要研究如何根据用户要求的性能指标进行自动控制系统的串联校正设计，而此设计又具有很重要的现实意义。对于给定的线性定常系统，我们通常通过加入串联超前、滞后或超前滞后综合校正装置，以达到提高系统的精度和稳定性的目的。本文将给出基于频率特性法串联校正的具体设计方法，同时对该课题中的控制系统模型进行仿真。本设计可实现如下功能：对一个线性定常系统，根据需求的性能指标，通过本设计可给出系统的串联校正网络，从绘制出的各种响应

4、曲线可以直观地将校正前后的系统进行比较，而仿真实例结果也进一步表明了此设计方法有效性和实用性。关键词：串联校正；根轨迹；频率特性法；MATLABAbstractInthispaperwewilldiscusshowtodesignacascadecompensatoraccordingtotheusers’requirementsforautomaticControlSystem，whichisofaveryimportantpracticalsignificance．Foragivenlinearregularsystem，weusu

5、allycontactedacascadelead，acascadelagoracascadelead—lagcompensatorinthepurposeofgreaterprecisionandstabilityofthesystem．Whatwillbealsogiveninthispaperisthespecificdesignmethodology，whichisbasedonthefrequencycharacteristicsmethod．Atthesametime，wewillvisualizethemodelofthe

6、ControlSysteminthispaper．Thedesigncanachievethefollowingfunctions：Ourdemandsforalinearregularsystemwillberealizedbyinputtingthemthroughtheinterface．Thenwecanobviouslyseethetworesponsecurvesincomparison．Thesimulationresultsoftheexamplesdemonstratedtheeffectivenessandthere

7、levanceofthedesignmethodology．KeyWords：CascadecompensationRoot-locusFrequencycharacteristicsMATLAB第1章绪论1．1研究目的在实际工程控制中，往往需要设计一个系统并选择适当的参数以满足性能指标的要求，或对原有系统增加某些必要的元件或环节，使系统能够全面满足性能指标要求，此类问题就称为系统校正与综合，或称为系统设计。当被控对象给定后，按照被控对象的工作条件，被控信号应具有的最大速度和加速度要求等，可以初步选定执行元件的形式、特性和参数。然后，根

8、据测量精度、抗扰能力、被测信号的物理性质、测量过程中的惯性及非线性度等因素，选择合适的测量变送元件。在此基础上，设计增益可调的前置放大器与功率放大器。这些初步选定的元件以及被控对象适当组合起来，使之满足表征