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

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K v ≥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K g 。

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

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K v ≥5s -1；

（2）相位裕量γ≥40°

（3）幅值裕量K g ≥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K g 。

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 )

2(4)(+=s s s G k 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 )

2)(1(06.1)(++=s s s s G k 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K v ＝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

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K v ≥4s -1；

（2）相位裕量γ≥40°

（3）幅值裕量K g ≥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K g 。

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K v ≥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K g 。

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 )

5)(1()(++=s s s K s G p ， c c c c p s z s K s G ++=)( 校正装置在零点和极点可取如下数值：（1）75.0-=-c z ，5.7-=-c p ；（2）1-=-c z ，10-=-c p ；（3）5.1-=-c z ，15-=-c p 。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

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K v ＝20s -1；

（2）相位裕量γ≥50°

（3）幅值裕量K g ≥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K g 。

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 )

5.0(4)(+=s s s G k 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K v ＝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）。

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）

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。

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