11电本自动控制原理课程设计题目

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

Gk(s)

K

s(0.1s 1)(0.01s 1)

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Kv≥100s-1； （2）相位裕量γ≥30°

（3）幅频特性曲线中穿越频率ωc≥45rad/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ωc、相位裕量γ、相角穿越频率ωg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）。

二、设单位负反馈随动系统固有部分的传递函数为

Gk(s)

K

s(s 1)(s 2)

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Kv≥5s-1； （2）相位裕量γ≥40° （3）幅值裕量Kg≥10dB。 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ωc、相位裕量γ、相角穿越频率ωg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）。

三、设单位负反馈系统的开环传递函数为 Gk(s)

4

s(s 2)

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ωn＝4rad/s和ξ＝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ωc、相位裕量γ、相角穿越频率ωg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 Gk(s)

1.06

s(s 1)(s 2)

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Kv＝5s-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ωc、相位裕量γ、相角穿越频率ωg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

Gk(s)

K

s(0.1s 1)(0.25s 1)

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Kv≥4s-1； （2）相位裕量γ≥40° （3）幅值裕量Kg≥12dB。。 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ωc、相位裕量γ、相角穿越频率ωg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

Gk(s)

K

s(0.1s 1)(0.01s 1)

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Kv≥100s-1； （2）相位裕量γ≥40°

（3）幅频特性曲线中穿越频率ωc＝20rad/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ωc、相位裕量γ、相角穿越频率ωg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

Gp(s)

s zcK

， Gc(s) Kc

s pcs(s 1)(s 5)

校正装置在零点和极点可取如下数值：（1） zc 0.75， pc 7.5；（2） zc 1，

pc 10；（3） zc 1.5， pc 15。若保证闭环主导极点满足ξ＝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：

闭环系统主导极点满足ξ＝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

Gk(s)

4K

s(s 2)

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Kv＝20s-1； （2）相位裕量γ≥50° （3）幅值裕量Kg≥10dB。 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ωc、相位裕量γ、相角穿越频率ωg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 Gk(s)

4

s(s 0.5)

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Kv＝50s-1；

（2）闭环主导极点满足ωn＝5rad/s和ξ＝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ωc、相

位裕量γ、相角穿越频率ωg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）。

十、设单位负反馈控制系统的开环传递函数为

Gp(s)

2(s 0.05)

2

s(s 0.1s 4)

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及其性能特点。 3、设计如图所示的桥式T形网络（校正装置），消去传递函数中的复数极点。

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ωc、相位裕量γ、相角穿越频率ωg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）。

说明：

2、每行同学是一组（红体字），每位同学独立完成课程设计报告，不得雷同！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、设计报告使用课程设计专用封面和纸张撰写，每份报告用文件袋装好，上边贴封面。 4、设计过程中有问题可联系指导教师安排时间辅导答疑。 5、课程设计报告内容：

（1）设计题目、设计指标要求；

（2）设计原理及设计步骤：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。设计报告要按照题目要求的顺序书写，必须手写，图可以采用计算机绘图打印。如有参考资料，要求列出参考资料的名称。

（3）课程设计过程中的遇到的问题及解决的方法； （4） 课程设计心得体会

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。

6、时间安排：2013年12月24日—2013年12月30日，2013年12月31日上午交设计报告。

7、 指导教师：黄敏

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xgo4.html