自动控制原理课程设计任务书2016.doc

PAGE 211 PAGE 2 《自动控制原理》 课程设计任务书 航空航天学院 2016.11 目 录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc436808571 一、设计目的和要求  PAGEREF _Toc436808571 \h 1  HYPERLINK \l _Toc436808572 1 设计目的  PAGEREF _Toc436808572 \h 1  HYPERLINK \l _Toc436808573 2 设计要求  PAGEREF _Toc436808573 \h 1  HYPERLINK \l _Toc436808574 二、 题目  PAGEREF _Toc436808574 \h 2  HYPERLINK \l _Toc436808575 题目1直线一级倒立摆频率响应控制实验  PAGEREF _Toc436808575 \h 2  HYPERLINK \l _Toc436808576 题目2 直线一级倒立摆 PID 控制实验  PAGEREF _Toc436808576 \h 6  HYPERLINK \l _Toc436808577 题目3 控制系统校正实验1  PAGEREF _Toc436808577 \h 7  HYPERLINK \l _Toc436808578 题目4 控制系统校正实验2  PAGEREF _Toc436808578 \h 8  HYPERLINK \l _Toc436808579 题目5 控制系统校正实验3  PAGEREF _Toc436808579 \h 8  HYPERLINK \l _Toc436808580 题目6 控制系统校正实验4  PAGEREF _Toc436808580 \h 9  HYPERLINK \l _Toc436808581 三、实践报告书写内容要求  PAGEREF _Toc436808581 \h 11  HYPERLINK \l _Toc436808582 四、 考核方式  PAGEREF _Toc436808582 \h 12  PAGE 211 PAGE 16 一、设计目的和要求 1 设计目的 培养学生综合分析问题、发现问题和解决问题的能力。 培养学生运用所学知识，利用MATLAB这软件解决控制理论中的复杂和工程实际问题。?? 提高学生课程设计报告撰写水平。 培养学生文献检索的能力。? 2 设计要求 熟悉MATLAB语言及Simulink仿真软件。? 掌握控制系统的时域分析，主要包括系统的各种响应、性能指标的获取、??极点对系统性能的影响、高阶系统的近似研究，控制系统的稳定性分析，控制系统的稳态误差的求取。? 掌握控制系统的根轨迹分析，主要包括多回路系统的根轨迹、零度根轨迹、纯迟延系统根轨迹和控制系统的根轨迹分析。? 掌握控制系统的频域分析，主要包括系统Bode图、Nyquist图、稳定性判据和系统的频域响应。? 掌握控制系统的校正，主要包括根轨迹法超前校正、频域法超前校正、频域法滞后校正以及校正前后的性能分析。? 二、 题目 题目1直线一级倒立摆频率响应控制实验 初始条件 （1）固高GLIP2002直线二级倒立摆 （2）计算机（Matlab Simulink） 1.1 倒立摆系统简介 倒立摆是机器人技术、控制理论、计算机控制等多个领域、多种技术的有机结合，其被控系统本身又是一个绝对不稳定、高阶次、多变量、强耦合的非线性系统，可以作为一个典型的控制对象对其进行研究。最初研究开始于二十世纪50 年代，麻省理工学院（MIT）的控制论专家根据火箭发射助推器原理设计出一级倒立摆实验设备。近年来，新的控制方法不断出现，人们试图通过倒立摆这样一个典型的控制对象，检验新的控制方法是否有较强的处理多变量、非线性和绝对不稳定系统的能力，从而从中找出最优秀的控制方法。倒立摆系统作为控制理论研究中的一种比较理想的实验手段，为自动控制理论的教学、实验和科研构建一个良好的实验平台，以用来检验某种控制理论或方法的典型方案