自动控制原理课程设计题目文档

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G(s)=Kks(0.1s+1)(0.01s+1)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K≥100s-1；v(2)相位裕量γ≥30° (3)幅频特性曲线中穿越频率ω≥45rad/s。c4、给出校正装置的传递函数。c位裕量γ、相角穿越频率ω和幅值裕量K。gg6、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G(s)=Kks(s+1)(s+2)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K≥5s-1；v(2)相位裕量γ≥40° (3)幅值裕量K≥10dB。g4、给出校正装置的传递函数。c位裕量γ、相角穿越频率ω和幅值裕量K。gg6、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G1、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ω＝4rad/s和ξ＝0.5。n3、给出校正装置的传递函数。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G1、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K＝5s-1；v(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。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G(s)=Kks(0.1s+1)(0.25s+1)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K≥4s-1；v(2)相位裕量γ≥40° (3)幅值裕量K≥12dB。。g4、给出校正装置的传递函数。c位裕量γ、相角穿越频率ω和幅值裕量K。gg6、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G(s)=Kks(0.1s+1)(0.01s+1)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K≥100s-1；v(2)相位裕量γ≥40° (3)幅频特性曲线中穿越频率ω＝20rad/s。c4、给出校正装置的传递函数。c位裕量γ、相角穿越频率ω和幅值裕量K。gg6、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G(s)=KG(s)=Kps(s+1)(s+5)，ccs+pccccccc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。Kc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G(s)=4Kks(s+2)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K＝20s-1；v(2)相位裕量γ≥50° (3)幅值裕量K≥10dB。g4、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ω和幅值裕量K。gg6、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G(1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 (1)静态速度误差系数K＝50s-1；v (2)闭环主导极点满足ω＝5rad/s和ξ＝0.5。n3、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、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、单位负反馈随动系统的开环传递函数为(ksm1)KK2、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Mp<30%，调节时间Ts<0.05秒。(3)相角稳定裕度在Pm>45°,幅值定裕度Gm>20。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。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)0s(s+4)(s+5)(s+)202、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Mp<55%，调节时间Ts<0.5秒。(3)相角稳定裕度在Pm>20°,幅值定裕度Gm>30。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和穿频率Wcg。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)其中，自整角机、相敏放大G(s)其中，自整角机、相敏放大G(s)=，可控硅功率放大G(s)=，执行电机G(s执行电机G(s)=，减速器G(s)=。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Gm>18，相角稳定裕度Pm>35º(2)系统对阶跃响应的超调量Mp<36%，调节时间Ts<0.3秒。(3)系统的跟踪误差Es<0.002。4、计算校正后系统的剪切频率Wcp和穿频率Wcs5、给出校正装置的传递函数。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)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Mp<15%，调节时间Ts<3秒(3)幅值稳定裕度Gm>20，相角稳定裕度Pm>45º4、计算校正后系统的剪切频率Wcp和穿频率Wcg。5、给出校正装置的传递函数。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)。十五、单位负反馈随动系统的开环传递函数为(ksm5)G(s)=2560s(s+8)(s+16)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Mp<20%，调节时间Ts<0.6秒。(3)幅值稳定裕度Gm>20，相角稳定裕度Pm>45º4、计算校正后系统的剪切频率Wcp和穿频率Wcg。5、给出校正装置的传递函数。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)其中，自整角机、相敏放大G(s)其中，自整角机、相敏放大G(s)=，可控硅功率放大G(s)=，执行电机G(s)=执行电机G(s)=，拖动系统G(s)=，减速器G(s)=。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Pm>40º,幅值稳定裕度Gm>15。(3)系统对阶跃响应的超调量Mp<35%3、计算校正后系统的剪切频率Wcp和穿频率Wcg。4、给出校正装置的传递函数。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)。十七、设单位反馈系统被控对象的传递函数为G(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)在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数=10。(2)相角稳定裕度Pm>45º,幅值稳定裕度Gm>12。(3)系统对阶跃响应的超调量Mp<25%,系统的调节时间Ts<15s3、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。计算校正后系统的剪切频率Wcp和穿频率Wcg。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。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)。十八、设单位反馈系统被控对象的开环传递函数为G1、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)静态速度误差系数Kv=30(2)相角稳定裕度Pm>35º,幅值稳定裕度Gm>12。(3)超调量Mp<25%，调节时间Ts<7秒。3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。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。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)。Gs1、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<1%(静态速度误差系数Kv=100)。(2)相角稳定裕度Pm>40º,幅值稳定裕度Gm>15。(3)在阶跃信号作用下，系统超调量Mp<30%，调节时间Ts<1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、分别画出系统校正前、后的的根轨迹图。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)。m1、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)相角稳定裕度Pm>40º,幅值稳定裕度Gm>13。(2)在阶跃信号作用下，系统超调量Mp<25%，调节时间Ts<0.15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、分别画出系统校正前、后的的根轨迹图。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)。二十一、设单位反馈系统被控对象的开环传递函数为G(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)静态速度误差系数Kv=10(2)相角稳定裕度Pm>50º，幅值稳定裕度Gm>15。(3)超调量Mp<15%，调节时间Ts<5秒。3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。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。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)。二十二、设控制系统的结构如图所示(ksm12)1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。计系统的反馈校正器H(s)，要求校正后的系统满足指标：(1)相角稳定裕度Pm>60º，幅值稳定裕度Gm>20。(2)超调量Mp<20%，调节时间Ts<0.7秒。3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。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。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)。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<1%。(2)相角稳定裕度Pm>80º,幅值稳定裕度Gm>25。(3)在阶跃信号作用下，系统超调量Mp<15%，调节时间Ts<0.54、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、分别画出系统校正前、后的的根轨迹图。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)。24、.已知广义被控对象:G(s)=给定T=1s输入设计最小拍有纹波控制系统。条件，被控对象含有一个积分环节，有能力产生单位斜坡响应。求广义对象脉冲传递函数为1Gzuv圆上除外),m=1。根据稳定性要求，G(z)中z=1的极点应包含在Φ(z)的零点中，由于系统针对等速输入进行设计，故p=2。为e满足准确性条件另有Φ(z)=(1-z-1)2F(z),显然准确性条件中已满足了稳定性要求，于是可设e101011e则D(z)=C(z)CTTTTTT—c脉冲传递函数D(Z)=Gc(Z)=5.435(1_0.5Z_1)(1_0.368Z_1)HG(Z)G(Z)(1_Z_1)(1+0.718Z_1)e连续控制器的传递函数为nn求出相应的数字控制器的脉冲传递函数Dnn式。其中T=1s。分形式为?(z)?(z)∵是单位速度输入，所以选择?muu(kT)G(s)he(t)e(kT)－y(t)cr(t)hsmhsmm1T)]TT]TT]m(1_z_1)(1_0.368z_1)1解得〈0D(z)=1个(z)=21.8(1_0.5z_1)(1_0.368z_1)G(z)1_个(z)(1_z_1)(1+0.718z_1)某加热炉温度计算机控制系统的过渡过程曲线如下图所示，其中，τ=30，T=180s，T=10s。试求PIDgR=1/T=180，R=1/180×30＝1/6。gτK=1.2/R=7.2。pτiT=0.5τ=15s。dIPTITDPT。G(s)hy(t)oE(z)r(t)12212n⑦确定f21和f22。(z)⑧确定(z)和(z(z)ee(z)=2z1z2D(z)=(z)G(s)hy(t)oE(z)r(t)1w=1，v=1，j=1。④写出C(z)。em2212n⑦确定f21和f22。22112211e111e11122122DzD(z)=C(z)G(z)C(z)＝e(z)(z) E(z)=R(z)(z)＝e Dz G(s)hy(t)oE(z)r(t)=(1G(z)=G'(z)ei1i=11+fzm i2i=12+fzn2n(m=w=112FzfzF(z)=fz12121(f1=21112112