自动控制原理课程设计题目(1)

1、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

2、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

3、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

4、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

5、。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

6、、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、

7、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

8、。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、

9、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

10、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Wcp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

11、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）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.

12、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Pm4

13、5 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、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

14、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)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

15、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

16、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 ，幅值稳定裕度Gm15。（3）超调量Mp15%，调节时间Ts60 ，幅值稳定裕度Gm20。（2）

17、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：（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

18、，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；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(