自动控制原理课程设计控制系统的超前校正设计武汉理工大学
控制系统超前校正
自动控制原理课程设计报告
题目：控制系统超前校正
1 控制系统的超前校正设计 1.1 目的
（1）了解串联超前校正环节对系统稳定性及过渡过程的影响； （2）掌握用频率特性法分析自动控制系统动态特性的方法； （3）掌握串联超前校正装置的设计方法和参数调试技术；
1.2 设计要求
G s =
6 s(1+0.05s)(1+0.5s)
Kv=6S-1,ω������ ≥3,σ% ≤42%
2 校正系统设计 2.1 校正前系统分析
待校正的系统的开环传递函数为如式（2-1） 6 G s = s(1+0.05s)(1+0.5s) 经计算可得式（2-2） 6 G s = 0.025s 3 +0.55s 2 +s 可以用 Matlab 画出未校正系统伯德图。程序清单 num=[6]; den=[0.025 0.55 1 0]; bode(num,den); Grid
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自动控制原理课程设计报告
减小对数幅频特性在幅值穿越频率上的负斜率，从而提高了系统的稳定性；提高 了系统 的频带宽度，从而提高了系统的响应速度； 不影响系统的稳态性能。但若 原系统不稳定或稳定裕量很小且开环相频特性曲线在幅值穿越频率附近有较大的负 斜率时，不宜采用相位超前校正；因为随着幅值穿越频率的增加，原系统负相角增加 的速度将超过超前校正装置正相角增加的速度，超前网络就起不到补偿滞后相角的作 用了 4.超前校正的原理是什么？ 答：超前校正的原理是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前 提下，提高系统的动态性能。通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大 系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性。一般使校正环节的最大相位超前角出 现在系统新的穿越频率点。
自控课设
学号：课程设计单级移动倒立摆建模及串联超前题目校正学院自动化学院专业自动化专业班级自动化0904班姓名小白牙指导教师2012年1月4日课程设计任务书学生姓名： 小白牙 专业班级： 自动化0904班 指导教师： 工作单位： 武汉理工大学题 目: 单级移动倒立摆建模及串连超前校正 初始条件：要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、 研究该装置的非线性数学模型，并提出合理的线性化方法，建立该装置的线性数学模型－传递函数（以u 为输入，θ为输出）；2、要求系统输出动态性能满足,1%,3.4%s t s ≤≤σ试设计串连超前校正装置。
3、用Matlab 对校正后的系统进行仿真分析，比较校正装置加在线性化前的模型上和线性化后的模型上的时域相应有何区别，并说明原因。
时间安排：图示为一个倒立摆装置，该装置包含一个小车和一个安装在小车上的倒立摆杆。
由于小车在水平方向可适当移动，因此，控指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要倒立摆系统作为控制理论研究中一种比较理想的实验手段，以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的或方法的典型方案，促进了控制系统新理论的、新思想的发展。
由于控制理论的广泛应用，由此系统研究产生的方法和技术将在半导体精密仪器加工、机器人控制技术、人工智能、导弹拦截控制系统、航空对接技术、火箭发射中的垂直度控制、卫星飞行中的姿态控制和一般工业应用等方面具有广阔的利用和开发前景。
平面倒立摆可以比较真实的模拟火箭的飞行控制和步行机器人的稳定控制等方面的研究。
AbstractInverted pendulum system in control theory as an idealexperimental tool to automatically control the teaching of theory, experiment and research to build a good experimental platform used to test a theory or method of control typical of programs to promote the new theory of control systems, the development of new of the extensive application of control theory, which produces systematic study of methods and techniques will be precision instruments in the semiconductor processing, robot control, artificial intelligence, missile defense control systems, air docking technology, rocket launchers in the vertical control, satellite flight the attitude control and general industrial applications has extensive use and development prospects. Planar inverted pendulum can be more realistic simulation of the rocket's flight control and stability control walking robotic research.单级移动倒立摆及串联超前校正1.单级移动倒立摆系统建模非线性化数学模型单级移动倒立摆实验建模是通过在研究对象上加上一系列的研究者事先确定的输入信号，激励研究对象并通过传感器检测其可观测的输出，利用数学手段建立系统的输入-输出关系。
01单级移动倒立摆建模及串联超前校正设计
课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位：题 目: 单级移动倒立摆建模及串联超前校正设计 初始条件：要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1） 研究该装置的非线性数学模型，并提出合理的线性化方法，建立该装置的线性 数学模型－传递函数（以u 为输入，θ为输出）；（2） 要求系统输出动态性能满足,5.1%,3.16%s t s ≤≤σ试设计串联超前校正装置。
（3） 用Matlab 对校正后的系统进行仿真分析，比较校正装置加在线性化前的模型上和线性化后的模型上的时域响应有何区别，并说明原因。
（4） 对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须进行原理分析，写清楚分析计算的过程及其比较分析的结果，并包含Matlab 源程序或Simulink 仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《╳╳╳╳╳╳》课程设计说明书附件5：课程设计说明书统一书写格式设计题目正文题序层次是文章结构的框架。
章条序码统一用阿拉伯数字表示，题序层次可以分为若干级，各级号码之间加一小圆点，末尾一级码的后面不加小圆点，层次分级一般不超过4级为宜，示例如下：╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳3。
【自动控制原理课程设计】控制系统的超前校正设计
目录1 超前校正的原理及方法 (2)1.1 何谓校正为何校正 (2)1.2 超前校正的原理及方法 (3)1.2.1 超前校正的原理 (3)1.2.2 超前校正的应用方法 (4)2 控制系统的超前校正设计 (5)2.1 初始状态的分析 (5)2.2 超前校正分析及计算 (8)2.2.1 校正装置参数的选择和计算 (8)2.2.2 校正后的验证 (10)2.2.3 校正对系统性能改变的分析 (14)3 心得体会 (16)参考文献 (17)控制系统的超前校正设计1 超前校正的原理及方法1.1 何谓校正 为何校正所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，是系统整个特性发生变化。
校正的目的是为了在调整发大器增益后仍然不能全面满足设计要求的性能指标的情况下，通过加入的校正装置，是系统性能全面满足设计要求。
1.2 超前校正的原理及方法1.2.1 超前校正的原理无源超前网络的电路如图1所示。
图1 无源超前网络电路图如果输入信号源的内阻为了零，且输出端的负载阻抗为无穷大，则超前网络的传递函数可写为1R1()1c aTsaG s Ts+=+ （2-1） 式中1221R R a R +=> , 1212R RT C R R =+ 通常a 为分度系数，T 叫时间常数，由式（2-1）可知，采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益要下降a 倍，因此需要提高放大器增益交易补偿。
根据式（2-1），可以得无源超前网络()c aG s 的对数频率特性，超前网络对频率在1/aT 至1/T 之间的输入信号有明显的微分作用，在该频率范围内，输出信号相角比输入信号相角超前，超前网络的名称由此而得。
在最大超前交频率m ω处，具有最大超前角m ϕ。
超前网路（2-1）的相角为()c arctgaT arctgT ϕωωω=- （2-2） 将上式对ω求导并令其为零，得最大超前角频率m ω（2-3） 将上式代入（2-2），得最大超前角频率（2-4） 同时还易知 ''m c ωω=ϕm 仅与衰减因子a 有关。
自动控制原理课程设计 超前校正
自动控制原理课程设计一． 设计题目1.掌握控制系统的设计与校正方法、步骤。
2.掌握对控制系统的相角裕度、稳态误差、截止频率和动态性能分析。
3.掌握利用matlab 对控制理论内容进行分析。
4.提高大家分析问题解决问题的能力。
二． 题目任务及要求题目1：已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数()()10+=s s K s G 用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计。
任务：用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计，使系统满足如下动态及静态性能指标：（1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差rad e ss 151<； （2）系统校正后，相位裕量 45≥γ。
（3）截止频率s rad c /5.7≥ω。
设单位负反馈系统的开环传递函数为)1()(+=s s K s G用相应的频率域校正方法对系统进行校正设计，使系统满足如下动态和静态性能：(1) 相角裕度045≥γ；(2) 在单位斜坡输入下的稳态误差为1.0=sse ； (3) 系统的剪切频率wc <4.4rad/s 。
(4)模值余度h ≥10dBk=10;num1=[1];den1=conv([1 0],[1 1]); sys1=tf(k*num1,den1); figure(1);Margin(sys1);hold onfigure(2);sys=feedback(sys1,1) step(sys)Transfer function:10-------s^2 + s未校正前的Bode图未校正前的的阶跃响应曲线由图可以看出未经校正的Bode图及其性能指标，还有如图（-2）所示的未校正的系统的阶跃响应曲线。
由图（-1）可以看出系统的：模值稳定余度; h=∞dB; -pi穿越频率：Wg=∞dB；相角稳定余度为γ=180剪切频率：Wc=3.08rad/s；由图（-1）可以知道，系统校正前，相角稳定余度=18<45。
为满足要求，开环系剪切频率wc=3.08rad/s<4.4rad/s。
自控课设1
学号：课程设计单级移动倒立摆建模及串联超前题目校正学院自动化学院专业自动化专业班级自动化0904班姓名小白牙指导教师2012 年 1 月 4 日课程设计任务书学生姓名： 小白牙 专业班级： 自动化0904班指导教师： 工作单位： 武汉理工大学题 目: 单级移动倒立摆建模及串连超前校正 初始条件：要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、研究该装置的非线性数学模型，并提出合理的线性化方法，建立该装置的线性数学模型－传递函数（以u 为输入，θ为输出）； 2、要求系统输出动态性能满足,1%,3.4%s t s ≤≤σ试设计串连超前校正装置。
3、 用Matlab 对校正后的系统进行仿真分析，比较校正装置加在线性化前的模型上和线性化后的模型上的时域相应有何区别，并说明原因。
时间安排：任务时间（天）审题、查阅相关资料1.5 分析、计算2.5 编写程序 2.5 撰写报告1图示为一个倒立摆装置，该装置包含一个小车和一个安装在小车上的倒立摆杆。
由于小车在水平方向可适当移动，因此，控制小车的移动可使摆杆维持直立不倒。
2/10,1,1.0,1s m g m l kg m kg M ====指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (4)1.单级移动倒立摆系统建模 (5)1.1非线性化数学模型 (5)1.2 线性化数学模型 (7)2.倒立摆系统的串联超前校正 (9)2.1未校正系统的输出动态性能 (9)2.2 倒立摆系统的串联超前校正 (10)2.3校正后系统的输出动态性能 (14)3 .校正前系统与校正后系统的比较 (15)3.1 校正前系统的仿真 (15)3.2 校正后系统的仿真 (17)3.3 校正前系统与校正后系统的比较 (18)心得与体会 (20)参考文献 (21)本科生课程设计成绩评定表 (22)摘要倒立摆系统作为控制理论研究中一种比较理想的实验手段，以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的或方法的典型方案，促进了控制系统新理论的、新思想的发展。
自动控制原理课程设计(用MATLAB进行控制系统的动态性能的分析)
自动控制理论是一门研究自动控制共同规律的技术学科。
它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业的控制。
现在，自动控制在现代科学技术的众多领域中都有了广泛的作用。
控制理论在几十年中，迅速经历了从经典理论到现代理论再到智能控制理论的阶段，并有从多的分支和研究发展方向。
近几十年来，随着电子计算机技术的发展和应用，在宇宙航空、导弹制导等高科技领域中，自动控制技术起了关键的作用。
在日常的的工业控制甚至是家庭常用的各种生活用品中，自动控制技术都无处不在。
在控制技术需求推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。
从线性近似到非线性系统的研究取得了新的成就。
借助微分几何的固有非线性框架来研究非线性系统的控制，已成为目前重要的研究方向之一；离散事件动态系统理论的形成，扩展了对离散系统的描述和分析能力。
计算机的不断普及和各工具软件的不断发展，Matlab已经作为一个巨人级软件而受到人们的广泛应用。
结合Matlab来分析系统的动态性能，已经成为了未来发展的趋势。
关键词：自动控制Matlab线性动态性能前言 (3)用MATLAB进行控制系统的动态性能的分析 (3)1.Matlab编程 (3)1.1.1延迟时间的计算: (4)1.1.2 上升时间的计算 (4)1.1.3峰值时间的计算 (4)1.1.4 超调量σ%的计算 (5)1.1.5 调节时间的计算 (5)2.闭环主导极点 (6)2.1.1延迟时间的计算 (6)2.1.2上升时间的计算 (6)2.1.3峰值时间的计算 (7)2.1.4 超调量σ%的计算 (7)2.1.5 调节时间的计算 (7)3.高阶系统的动态性能估算 (8)4.设计体会 (11)参考文献 (12)前言自动控制系统课程设计是在学生完成各门基础课程学习与实验之后进行的综合性实践过程其意义在于巩固、提高、综合先修控制类课程的内容，使学生在实践过程中，真正理解、领会所学的知识，并加以融会贯通。
通过自动控制系统课程设计，使学生对自动控制系统及计算机控制系统组成有更深一步的了解，掌握自动控制系统设计与综合，系统调试的基本技能与方法，培养学生查阅相关文献的能力、独立分析和解决实际问题的能力、以及创新能力，为后续的毕业设计打下良好的基础。
武汉理工大学燃油控制系统的超前校正设计 自动化1001资料
课程设计题目燃油控制系统的超前校正设计学院自动化学院专业自动化专业班级1001班姓名指导教师肖纯2012 年12 月16 日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 自动化1001指导教师： 肖纯 工作单位： 自动化学院题 目: 燃油控制系统的超前校正设计 初始条件：已知一燃油单位反馈系统的开环传递函数是)01)(4(40)(++=s s s K s G 要求静态速度误差系数为10≥V K ，相位裕量 45≥γ。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1） 分析满足静态速度误差系数条件的K 的范围，用MATLAB 作出满足初始条件的最小K 值的系统伯德图，计算系统的幅值裕量和相位裕量。
（2） 在系统前向通路中插入一相位超前校正环节，确定校正网络的传递函数。
（3） 用MATLAB 画出未校正和已校正系统的根轨迹。
（4） 用Matlab 对校正前后的系统进行仿真分析，画出阶跃响应曲线，计算其时域性能指标，绘制频率特性曲线。
（5） 对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须进行原理分析，写清楚分析计算的过程及其比较分析的结果，并包含Matlab 源程序或Simulink 仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
时间安排：指导教师签名： 年 月 日目录1 设计目的 (1)2超前校正的原理方法 (1)3设计方案 (2)3.1校正前系统分析 (2)3.2.1 一级校正第一次实验 (3)3.2.2 一级校正第二次实验 (5)3.2.3两级校正第一次实验 (7)4校正前后性能比较 (12)4.1校正前后系统的根轨迹比较 (12)4.1.1校正前 (12)4.1.2校正后 (13)4.2系统校正前后的仿真分析 (14)4.2.1校正前 (14)4.2.2校正后 (15)4.2.3校正前后的性能对比分析 (16)将两个曲线放在同一个图形中进行比较 (16)设计心得 (18)参考文献 (19)本科生课程设计成绩评定表 (20)燃油控制系统的超前校正设计1 设计目的通过对燃油控制系统这一实例的分析，加强了我们对控制系统的进一步了解和认识，并通过本次设计掌握如何使用MATLAB 并利用它对控制系统进行超前校正。
位置超前校正
[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w)
margin(sys)
grid
2.加入校正装置后的系统分析
2.1 系统校正的目的
使系统的相位裕度增加10度
2.2超前校正的基本原理
超前校正的基本原理就是利用超前相角补偿系统的滞后相角，改善系统的动态性能，如增加相位裕度，提高系统性能等。
在控制系统的分析和设计中，首先要建立系统的数学模型。控制系统的数学模型是描述系统内部物理量（或变量）之间关系的数学表达式。在自动控制理论中，数学模型有多种形式。时域中常用的数学模型有微分方程、差分方程和状态方程；复数域中有传递函数、结构图；频域中有频率特性等。
本次课程设计研究的是位置随动系统的超前校正，即对系统电路进行分析，然后求出系统相关传递函数，并利用Mat lab对其稳定性进行检测，最终对系统进行校正处理分析。
超前校正利用超前网络的相角超前特性设法使校正装置的最大超前角频率 等于校正后系统截止频率 ，通过提高原系统中频段特性的高度，增大系统的截止频率，提高系统的相位裕度，达到改善系统暂态性能的目的。只要正确的将超前网络的交接频率1/aT和1/aT选在待校正系统截止频率的两旁，并适当选择参数a和T，就可以使已校正系统的截止频率和相位裕度满足性能指标的要求，从而改善闭环系统的动态性能。
图7系统结构框图
1.5 位置随动系统的信号流图
图8信号流图
1.6 相关函数的计算
开环传递函数：
闭环传递函数：
1.7对系统进行仿真
图9校正前幅频特性图
由图可知：
校正前，截止频率 ；相位裕度 ；幅值裕度
开环传递函数相位裕度及幅值裕度仿真程序：
控制系统的超前校正设计
课程设计题目控制系统的超前校正设计学院自动化学院专业自动化专业班级1003班姓名指导教师肖纯2012 年12 月23 日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 自动化1003班 指导教师： 肖 纯 工作单位： 自动化学院题 目: 控制系统的超前校正设计。
初始条件：已知一单位反馈控制系统如图所示，试设计一个校正装置，使得闭环系（1）静态速度误差常数=20秒-1；（2）相角裕度 50≥γ；（3）增益裕度B d 10h ≥。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1） 用MATLAB 作出满足初始条件K 值的系统伯德图，计算幅值裕度和相位裕度。
（2） 在系统前向通路中插入一相位超前校正，确定校正网络的传递函数，并用MATLAB 进行验证。
（3） 用MATLAB 画出未校正和已校正系统的根轨迹，分析系统的性能指标。
（4） 课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程，列出MATLAB 程序和MATLAB 输出。
说明书的格式按照教务处标准书写。
时间安排：指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日Y目录1 超前校正的原理及方法 (2)1.1 超前校正及其特性 (2)1.2 参数的选取步骤 (4)2 超前校正的设计 (5)2.1 校正前的系统分析 (5)2.2 系统校正设计 (7)3 校正前后系统比较 (11)4 心得体会 (14)参考文献 (15)摘要随着社会生产力的的显著提高，自动控制技术在工业，农业，教育，航天，生物，医学，环境等方面发挥着重要作用。
完成一个控制系统的设计任务，往往需要经过理论和实践的反复比较才可以得到比较合理的结构形式和满意的性能，在用分析法进行串联校正时，校正环节的结构通常采用超前校正、滞后校正、滞后超前校正这三种类型，也就是工程上常用的PID 调节器。
本次课设采用的超前超前校正的基本原理是利用超前相角补偿系统的滞后相角，改善系统的动态性能，如增加相角裕度，提高系统稳定性能等，而由于计算机技术的发展，Matlab在控制器设计，仿真和分析方面得到广泛应用。
自动控制原理课程设计 武汉理工大学
目录引言 (1)1 系统建模 (2)1.1系统功能分析 (2)1.2 系统各部分传递函数 (4)1.2.1桥式电路 (4)1.2.2 放大器 (4)1.2.3 测速电机TG (5)1.2.4 伺服电机SM (5)1.2.5 减速器 (7)2 系统结构整体分析 (8)2.1 系统结构图 (8)2.2 信号流图 (8)2.3 系统传递函数 (8)3开环系统频域特性求解 (9)4加入校正装置后的系统分析 (11)4.1校正要求 (11)4.2 PD校正原理 (11)4.3 PD控制改善阻尼比的实现 (11)4.4 滞后校正能否改善系统稳定性的说明 (13)5 系统校正前后比较分析 (13)总结体会 (16)参考文献 (17)引言随着现代科学技术的迅速发展，自动控制技术在实际中的应用日趋广泛。
所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器），使机器，设备或生产过程（统称被控对象）的某个工作状态或参数（即被控量）自动地按照预定的规律运行。
例如：生产过程中对压力、温度、频率等物理量的控制；雷达和计算机组成的导弹发射和制导系统，自动地将导弹引导到敌方目标；雷达跟踪系统和指挥仪控制火炮射击的高低和方位等等。
随动控制系统又名伺服控制系统。
其参考输入是变化规律未知的任意时间函数。
随动控制系统的任务是使被控量按同样规律变化并与输入信号的误差保持在规定范围内。
这种系统在军事上应用最为普遍.如导弹发射架控制系统，雷达天线控制系统等。
其特点是输入为未知。
位置随动系统是一种位置反馈控制系统，因此，一定具有位置指令和位置反馈的检测装置，通过位置指令装置将希望的位移转换成具有一定精度的电量，利用位置反馈装置随时检测出被控机械的实际位移，也把它转换成具有一定精度的电量，与指令进行比较，把比较得到的偏差信号放大以后，控制执行电机向消除偏差的方向旋转，直到达到一定的精度为止。
这样，被控制机械的实际位置就能跟随指令变化，构成一个位置随动系统。
位置随动系统的滞后超前校正设计.
课程设计题目学院专业班级姓名指导教师控制系统的超前校正设计自动化学院自动化专业 1003班肖纯2012 年 12 月 20 日武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名：专业班级：自动化1003班指导教师：肖纯工作单位：自动化学院题目: 位置随动系统的滞后-超前校正设计初始条件：图示为一位置随动系统，测速发电机TG与伺服电机SM共轴，右边的电位器与负载共轴。
放大器增益为Ka=40，电桥增益Kε=5,测速电机增益kt=2，Ra=6Ω，La=12mH，J=0.0065kg.m2,Ce=Cm=0.35N m/A,f=0.2N m s,i=0.1。
其中，J为折算到电机轴上的转动惯量，f为折算到电机轴上的粘性摩擦系数，i为减速比。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）求出系统各部分传递函数，画出系统结构图、信号流图，并求出闭环传递函数；（2）求出系统的截止频率、相角裕度和幅值裕度，并设计超前校正装置，使得系统的相角裕度增加10度；（3）用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析，比较其时域响应曲线有何区别，并说明原因；（4）对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析计算的过程，并包含Matlab源程序或Simulink仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书目录1 系统传递函数分析 (5)1.1 位置随动系统原理 (5)1.2 部分电路分析 (6)1.3 各部分元件传递函数 (7)1.4 位置随动系统的结构框图及信号流图 (7)1.5 位置随动系统的传递函数 (8)2 位置随动系统的超前校正 (9)2.1 串联超前校正原理 (9)2.2 校正前系统参数求解 (9)2.3 超前校正装置系统的求解 (10)2.4 校正结果检验 (12)3 校正前后时域响应曲线的比较 (12)4 总结体会 (14)参考文献 (15)武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书位置随动系统的滞后-超前校正设计1 系统传递函数分析1.1 位置随动系统原理位置随动系统通常由测量元件、放大元件、伺服电动机、测速发电机、齿轮系以及绳轮等基本环节组成，它通常采用负反馈控制原理进行工作，其原理图如图1所示。
自动控制原理课程设计关于系统校正完整篇.doc
自动控制原理课程设计关于系统校正1自动控制原理课程设计报告专业：自动化班级：12403011学号：1240301112姓名：高松1. 已知一个二阶系统其闭环传递函数如下Φ=ks s ++25.0k 求k=0.2,0.5,1,2,5时，系统的阶跃响应和频率响应。
绘出系统的阶跃响应和频率响应曲线。
程序如下：一．阶跃响应i=0;for k=[0.2,0.5,1,2,5]num=k;den=[0.5,1,k];sys=tf(num,den);i=i+1;step(sys,25)hold onendgridhold offtitle('k 不同时的阶跃响应曲线')gtext('k=0.2'),gtext('k=0.5'),gtext('k=1'),gtext('k=2'),g text('k=5')二．频率响应for k=[0.2,0.5,1,2,5]num=k;den=[0.5,1,k];bode(num,den)[mag,phase,w]=bode(num,den);mr=max(mag)wr=spline(mag,w,mr)hold onendgridhold offtitle('k不同时的频率响应曲线')gtext('k=0.2'),gtext('k=0.5'),gtext('k=1'),gtext('k=2'),gtext('k=5')gtext('k=0.2'),gtext('k=0.5'),gtext('k=1'),gtext('k=2'),gtext('k=5')2.被控对象传递函数为)20030()(2++=s s s K s G 设计超前校正环节，使系统性能指标得到满足如下要求：1）速度误差常数=102）γ=45°由速度误差常数=10，k v =10=)20030(lim 20s ++→s s s k s , 得k=2000 程序如下：num=[2000];den=[1,30,200,0];g0=tf(num,den);figure(1);margin(g0);hold on figure(2);sys=feedback(g0,1);step(sys)w=0.1:0.1:2000;[gm,pm,wcg,wcp]=margin(g0);[mag,phase]=bode(g0,w);magdb=20*log10(mag);phim1=45;data=18;phim=phim1-pm+data;alpha=(1+sin(phim*pi/180))/(1-sin(phim*pi/180));n=find(magdb+10*log10(alpha)wc=w(n(1));w1=wc/sqrt(alpha);w2= wc*sqrt(alpha); numc=[1/w1,1];denc=[1/w2,1];gc=tf(numc,denc); g=gc*g0;[gmc,pmc,wcgc,wcpc]=margin(g);gmcdb=20*log10(gmc);disp('校正装置传递函数和校正后系统开环传递函数'),gc,g, disp('校正系统的频域性能指标KG,V,WC'),[gmc,pmc,wcpc], disp('校正装置的参数T 和 a 值:'),t=1/w2;[t,alpha], bode(g0,g);hold on ,margin(g)自动控制原理课程设计关于系统校正1第2页校正装置传递函数和校正后系统开环传递函数gc =0.1647 s + 1-------------0.05404 s + 1Continuous-time transfer function.g =329.4 s + 2000-------------------------------------------0.05404 s + 2.621 s + 40.81 s + 200 sContinuous-time transfer function.校正系统的频域性能指标KG ,V ,WCans =3.4126 45.8576 10.5873校正装置的参数T 和a 值:ans =0.0540 3.04723.被控对象传递函数为)5()(+=s s K s G 设计滞后校正环节，使系统性能指标满足如下要求：1）单位斜坡稳态误差小于5%2）闭环阻尼比ζ=0.707，ωn =1.5 rad/s由单位斜坡稳态误差小于5%，ε=vk 1=5%，得v k =20，又由v k =)5(lim 0s +→s s k s ，得k=100.由闭环阻尼比ζ=0.707，ωn =1.5 rad/s ，可算出相角裕度ν=65.5°，穿越频率c w =0.965nc=[1/w1,1];gc=tf(numc,denc) g=go*gcbode(go,g),hold on,margin(g),betaTransfer function:gc =5.988 s + 1-----------68.02 s + 1Continuous-time transfer function.g =598.8 s + 100---------------------------68.02 s + 341.1 s + 5 sContinuous-time transfer function.beta =11.35924.设已知单位负反馈系统其开环传递函数为())1125.0)(15.0(s ++=s s s k G 要求系统具有的性能指标是：1 ) 控制输入为单位速度信号（T RAD/S ）时，其稳态误差E2 ) 控制输入为单位阶跃信号时，其超调量σ3) 控制输入为单位阶跃信号时，其超调量σ2) 由题意σ=0.16+0.4（vsin 1-1）12.5(1)- sinv 11.5(2[2-++c w pi 42.68°, 穿越频率w c >0.96,取v=45°rad/s ，得w c =1.22 rad/s程序如下：num=8;den=conv([1,0],conv([0.5,1],[0.125,1]));g0=tf(num,d en);margin(g0);gammao=45;delta=5;gamma=gammao+delta;w=0.01:0.01:1000;[mag,phase]=bod8.197 s + 1-----------45.36 s + 1Continuous-time transfer function.g =65.57 s + 8-------------------------------------2.835 s + 28.41 s + 45.99 s + s Continuous-time transfer function. beta =5.53413 )由题意σ=0.16+0.4（v sin 1-1）12.5(1)- sinv 11.5(2[2-++c w pi 54.7°，穿越频率w c >1.935 rad/s程序如下：num=8;den=conv([1,0],conv([0.5,1],[0.125,1]));g0=tf(num,d en);[kg,gamma,wg,wc]=margin(g0);kgdb=20*log10(kg);w=0.001:0.001:100;[mag,phase]=bode(g0,w);disp('未校正系统参数：20LGKG,WC,');[kgdb,wc,gamma], gamma1=54.7;delta=5;phim=gamma1-gamma+delta;alpha=(1+sin(phim*pi/180))/(1-sin(phim*pi/180));wcc=2.5;w3=wcc/sqrt(alpha);w4=sqrt(alpha)*wcc;numc1=[1/w3,1];denc1=[1/w4,1];gc1=tf(numc1,denc1);g01=g0*gc11,disp('滞后校正部分的传递函数'),gc2,disp('串联超前—滞后校正传递函数'),gc,disp('校正后整个系统的传递函数'),gdisp('校正后系统参数：20LGKG,WC,R 及A 值'),[gmcdb,wcpc,pmc,alpha],bode(g0,g),hold on ,margin(g),beta。
武汉理工大学燃油控制系统的超前校正设计 自动化1001概述
课程设计题目燃油控制系统的超前校正设计学院自动化学院专业自动化专业班级1001班姓名指导教师肖纯2012 年12 月16 日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 自动化1001指导教师： 肖纯 工作单位： 自动化学院题 目: 燃油控制系统的超前校正设计 初始条件：已知一燃油单位反馈系统的开环传递函数是)01)(4(40)(++=s s s K s G 要求静态速度误差系数为10≥V K ，相位裕量 45≥γ。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1） 分析满足静态速度误差系数条件的K 的范围，用MATLAB 作出满足初始条件的最小K 值的系统伯德图，计算系统的幅值裕量和相位裕量。
（2） 在系统前向通路中插入一相位超前校正环节，确定校正网络的传递函数。
（3） 用MATLAB 画出未校正和已校正系统的根轨迹。
（4） 用Matlab 对校正前后的系统进行仿真分析，画出阶跃响应曲线，计算其时域性能指标，绘制频率特性曲线。
（5） 对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须进行原理分析，写清楚分析计算的过程及其比较分析的结果，并包含Matlab 源程序或Simulink 仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
时间安排：指导教师签名： 年 月 日目录1 设计目的 (1)2超前校正的原理方法 (1)3设计方案 (2)3.1校正前系统分析 (2)3.2.1 一级校正第一次实验 (3)3.2.2 一级校正第二次实验 (5)3.2.3两级校正第一次实验 (7)4校正前后性能比较 (12)4.1校正前后系统的根轨迹比较 (12)4.1.1校正前 (12)4.1.2校正后 (13)4.2系统校正前后的仿真分析 (14)4.2.1校正前 (14)4.2.2校正后 (15)4.2.3校正前后的性能对比分析 (16)将两个曲线放在同一个图形中进行比较 (16)设计心得 (18)参考文献 (19)本科生课程设计成绩评定表 (20)燃油控制系统的超前校正设计1 设计目的通过对燃油控制系统这一实例的分析，加强了我们对控制系统的进一步了解和认识，并通过本次设计掌握如何使用MATLAB 并利用它对控制系统进行超前校正。
自动控制原理课程设计__控制系统的超前校正设计__武汉理工大学
1 超前校正的原理及方法1.1 何谓校正 为何校正所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，是系统整个特性发生变化。
校正的目的是为了在调整发大器增益后仍然不能全面满足设计要求的性能指标的情况下，通过加入的校正装置，是系统性能全面满足设计要求。
1.2 超前校正的原理及方法1.2.1 超前校正的原理无源超前网络的电路如图1所示。
图1 无源超前网络电路图如果输入信号源的内阻为了零，且输出端的负载阻抗为无穷大，则超前网络的传递函数可写为1()1c aTsaG s Ts+=+ （2-1） 式中1221R R a R +=> , 1212R RT C R R =+ ru cu 1R 2R C通常a 为分度系数，T 叫时间常数，由式（2-1）可知，采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益要下降a 倍，因此需要提高放大器增益交易补偿。
根据式（2-1），可以得无源超前网络()c aG s 的对数频率特性，超前网络对频率在1/aT 至1/T 之间的输入信号有明显的微分作用，在该频率范围内，输出信号相角比输入信号相角超前，超前网络的名称由此而得。
在最大超前交频率m ω处，具有最大超前角m ϕ。
超前网路（2-1）的相角为()c arctgaT arctgT ϕωωω=- （2-2） 将上式对ω求导并令其为零，得最大超前角频率m ω=1/T a （2-3） 将上式代入（2-2），得最大超前角频率（2-4） 同时还易知 ''m c ωω=ϕm 仅与衰减因子a 有关。
a 值越大，超前网络的微分效应越强。
但a 的最大值受到超前网络物理结构的制约，通常取为20左右（这就意味着超前网络可以产生的最大相位超前大约为65度）如果要得大于错误！未找到引用源。
的相位超前角，可用两个超前校正网络串联实现，并在串联的两个网络之间加一个隔离放大器，以消除它们之间的负载效应。
利用超前网络或PD 控制器进行串联校正的基本原理，是利用超前网络或PD 控制器的相角超前特性。
位置随动系统的超前校正设计.
武汉理工大学《自动控制系统》课程设计说明书课程设计题目学院专业班级姓名指导教师位置随动系统的超前校正设计自动化学院自动化专业自动化****班 *** *** 2011 年 12 月 26 日武汉理工大学《自动控制系统》课程设计说明书课程设计任务书学生姓名： *** 专业班级：自动化****指导教师： ** 工作单位：自动化学院题目: 位置随动系统的超前校正设计初始条件：图示为一位置随动系统，测速发电机TG与伺服电机SM共轴，右边的电位器与负载共轴。
放大器增益为Ka=40，电桥增益Kε=5,测速电机增益kt=0.25，Ra=6Ω，La=12mH，J=0.006kg.m,Ce=Cm=0.3N m/A,f=0.2N m s,i=0.1。
其中，J为折算到电机轴上的转动惯量，2f为折算到电机轴上的粘性摩擦系数，i为减速比。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、2、求出系统各部分传递函数，画出系统结构图、信号流图，并求出闭环传递函数；求出系统的截止频率、相角裕度和幅值裕度，并设计超前校正装置，使得系统的相角裕度增加12度；3、用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析，比较其时域响应曲线有何区别，并说明原因；4、对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析计算的过程，并包含Matlab源程序或Simulink仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
武汉理工大学《自动控制系统》课程设计说明书时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《自动控制系统》课程设计说明书摘要随动系统是指系统的输出以一定的精度和速度跟踪输入的自动控制系统，并且输入量是随机的，不可预知的。
控制技术的发展，使随动系统得到了广泛的应用。
位置随动系统是反馈控制系统，是闭环控制，调速系统的给定量是恒值，希望输出量能稳定，因此系统的抗干扰能力往往显得十分重要。
用MATLAB进行控制系统的超前校正设计-课设
课程设计任务书学生姓名： 汪鹏 专业班级：自动化专业0806班指导教师： 陈跃鹏 工作单位： 自动化学院题 目: 用MATLAB 进行控制系统的超前校正设计 初始条件：已知一单位反馈系统的开环传递函数是:)5.01)(05.01()(s s s Ks G ++=要求系统跟随2r/min 的斜坡输入产生的最大稳态误差为2°， 45≥γ。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、用MATLAB 作出满足初始条件的最小K 值的系统伯德图，计算系统的幅值裕量和相位裕量。
2、在系统前向通路中插入一相位超前校正，确定校正网络的传递函数。
3、用MATLAB 画出未校正和已校正系统的根轨迹。
4、课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程，列出MATLAB 程序和MATLAB 输出。
说明书的格式按照教务处标准书写。
时间安排:指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录1、超前校正概述-----------------------------------------------------------------------21.1 何谓校正------------------------------------------------------------------------------21.2 超前校正的原理及方法-----------------------------------------------------------31.2.1 超前校正的原理-------------------------------------------------------------31.2.2 超前校正的应用------------------------------------------------------------42、控制系统的超前校正设计---------------------------------------------------------------52.1 初始态分析-------------------------------------------------------------------------52.2 超前校正分析及校正-------------------------------------------------------------82.2.1 校正装置参数的选择与计算---------------------------------------------82.2.2 校正后的验证------------------------------------------102.2.3校正对系统性能改变的分析------------------------------123、心得体会------------------------------------------------------------------------------------14 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------15用MATLAB 进行控制系统的超前校正设计1、超前校正概述1.1、何谓校正所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，使系统整个特性发生变化，从而满足给定的各项性能指标。
自动控制原理超前校正课程设计
目录一．设计题目二. 设计报告正文2.1 设计思路 (2)2.2根据稳态误差要求，确定K的值 (2)2.3系统的开环传递函数的结构图 (3)2.4计算待校正系统的相角裕度 (3)2.5校正后的系统传递函数 (3)2.6验证已校正系统的相角裕度 (4)三. 实现与验证编程 (4)3.1制出待校正系统的bode图和单位阶跃响应 (4)3.2算未校正系统的幅值裕量和相位裕....................... 错误!未定义书签。
3.3前校正网络的传递函数................................. 错误!未定义书签。
3.4系统的开环传递函数及伯德图........................... 错误!未定义书签。
3.5算校正后系统的幅值裕量和相位裕量..................... 错误!未定义书签。
3.5校正前后的Bode图 (10)四. 设计总结参考文献 (10)自动控制原理课程设计一．设计题目设单位负反馈系统的开环传递函数为)1()(+=s s K s G用相应的频率域校正方法对系统进行校正设计，使系统满足如下动态和静态性能：(1) 相角裕度045≥γ；(2) (2) 在单位斜坡输入下的稳态误差为1.0=sse ； (3) 系统的剪切频率小于7.5rad/s 。
要求：（1） 分析设计要求，说明校正的设计思路（超前校正，滞后校正或滞后－超前校正）；（2） 详细设计（包括的图形有：校正结构图，校正前系统的Bode 图，校正装置的Bode 图，校正后系统的Bode 图）；（3） 用MATLAB 编程代码及运行结果（包括图形、运算结果）；（4） 校正前后系统的单位阶跃响应图。
二、设计报告正文2.1设计思路超前校正装置具有相位超前作用,它可以补偿原系统过大的滞后相角，从而增加系统的相角裕度和带宽，提高系统的相对稳定性和响应速度。
超前校正通常用来改善系统的动态性能，在系统的稳态性能较好而动态性能较差时，采用超前校正可以得到较好的效果。
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大家攒点百度币不容易…………目录1 超前校正的原理及方法 (2)何谓校正为何校正 (2)超前校正的原理及方法 (2)超前校正的原理 (2)超前校正的应用方法 (4)2 控制系统的超前校正设计 (5)初始状态的分析 (5)超前校正分析及计算 (8)校正装置参数的选择和计算 (8)校正后的验证 (10)校正对系统性能改变的分析 (14)3心得体会 (16)参考文献 (17)控制系统的超前校正设计1 超前校正的原理及方法何谓校正 为何校正所谓校正，就是在系统中加入一些其参数可以根据需要而改变的机构或装置，是系统整个特性发生变化。
校正的目的是为了在调整发大器增益后仍然不能全面满足设计要求的性能指标的情况下，通过加入的校正装置，是系统性能全面满足设计要求。
超前校正的原理及方法超前校正的原理无源超前网络的电路如图1所示。
图1 无源超前网络电路图ru cu 1R 2R C如果输入信号源的内阻为了零，且输出端的负载阻抗为无穷大，则超前网络的传递函数可写为1()1c aTsaG s Ts+=+ （2-1） 式中1221R R a R +=> , 1212R RT C R R =+ 通常a 为分度系数，T 叫时间常数，由式（2-1）可知，采用无源超前网络进行串联校正时，整个系统的开环增益要下降a 倍，因此需要提高放大器增益交易补偿。
根据式（2-1），可以得无源超前网络()c aG s 的对数频率特性，超前网络对频率在1/aT 至1/T 之间的输入信号有明显的微分作用，在该频率范围内，输出信号相角比输入信号相角超前，超前网络的名称由此而得。
在最大超前交频率m ω处，具有最大超前角m ϕ。
超前网路（2-1）的相角为()c arctgaT arctgT ϕωωω=- （2-2） 将上式对ω求导并令其为零，得最大超前角频率m ω=1/T a （2-3） 将上式代入（2-2），得最大超前角频率（2-4） 同时还易知 ''m c ωω=ϕm 仅与衰减因子a 有关。
a 值越大，超前网络的微分效应越强。
但a 的最大值受到超前网络物理结构的制约，通常取为20左右（这就意味着超前网络可以产生的最大相位超前大约为65度）如果要得大于的相位超前角，可用两个超前校正网络串联实现，并在串联的两个网络之间加一个隔离放大器，以消除它们之间的负载效应。
利用超前网络或PD 控制器进行串联校正的基本原理，是利用超前网络或PD 控制器的相角超前特性。
只要正确地将超前网络的交接频率1/aT 或1/T 选在待校正系统截止频率的两旁，并适当选择参数a 和T ，就可以使已校正系统的截止频率和相角裕度满足性能指标的要求，从而改善系统的动态性能。
使校正后系统具有如下特点：低频段的增益满足稳态精度的要求；中频段对数幅频特性的斜率为-20db/dec ，并具有较宽的频带，使系统具1arcsin12m a arctga aϕ-==+有满意的动态性能；高频段要求幅值迅速衰减，以减少噪声的影响。
超前校正的应用方法待系统闭环系统的稳态性能要求，可通过选择已校正系统的开环增益来保证。
用频域法设计无源超前网络的步骤如下： 1） 根据稳态误差要求，确定开环增益K2） 利用已确定的开环增益，计算待校正系统的相角裕度。
3） 根据截止频率''c ω的要求，计算a 和T 。
令''m c ωω=，以保证系统的响应速度，并充分利用网络的相角超前特性。
显然''m c ωω=成立的条件是''''()m c γϕγω=+ '''()()10lg c c m L L a ωω-==根据上式不难求出a 值，然后由（2-3）确定T 。
4） 验算已校正系统的相角裕度''γ。
验算时，由式（2-4）求得m ϕ，再由已知的''c ω算出待校正系统在''c ω时的相角裕度''()c γω。
最后，按下式算出 ''''()m c γϕγω=+如果验算结果不满足指标要求，要重选m ω，一般使m ω增大，然后重复以上步骤2 控制系统的超前校正设计初始状态的分析由以知条件，首先根据初始条件调整开环增益。
因为在2r/min 的斜坡输入下12R =又 122ss e K =≤故取 16()K rad -=，则待校正的系统开环传递函数6()(10.05)(10.5)G s s s s =++上式为最小相位系统，用MATLAB 画出系统伯德图 程序为： num=[6]; den=[,,1,0]; bode(num,den) grid得到的图形如图2所示。
图2 校正前的系统伯德图再用MATLAB求校正前的相角裕度和幅值裕度程序为：num=[6];den=[,,1,0];sys=tf(num,den);margin(sys)[gm,pm,wg,wp]=margin(sys)得到图形如图3所示。
图3 校正前系统的裕度图可得：相角裕度Pm = 截止频率 3.17c r sω=幅值裕度Gm =用MATLAB画出其根轨迹程序为num=[6];den=[,,1,0];rlocus(num,den);Title('控制系统根轨图')得到图形如图4所示。
图4 校正前系统的根轨迹图超前校正分析及计算校正装置参数的选择和计算对于上面的系统，试选取m ω=''c ω=4rad/s ，可得： '''''()20lg ()c c L G j ωω== 由 '''()()10lg c c m L L a ωω-==得 a = 由 m ωa 得 T=因此，超前传递函数为：为了补偿无源超前网络产生的增益衰减，放大器的增益需提高倍，否则不能保证稳态误差要求超前网络参数参数确定后，已校正系统的开环传递函数为：显然，已校正系统''4/c rad s ω=，算得待校正系统的''0()15.3c γω=，而由式(2-4)得 023.2m ϕ= 故已校正系统的相角裕度为：''''00()38.545m c γϕγω=+=< 不满足要求，说明''c ω取得还不够大，试取''c ω=s ，同上可得 '''''()20lg ()c c L G j ωω== a = T=因此，超前传递函数为：为了补偿无源超前网络产生的增益衰减，放大器的增益需提高倍，否则不能保证稳态误差要求。
超前网络参数参数确定后，已校正系统的开环传递函数为显然，已校正系统''''00()45.745m c γϕγω=+=>'' 4.5/c rad s ω=,算得：''0()11.3c γω=10.382.3()10.165c s G s s+=+10.4213.6()10.117c s G s s+=+6(10.38)()()(10.5)(10.05)(10.165)cs G s G s s s s s +=+++6(10.421)()()(10.5)(10.05)(10.117)c s G s G s s s s s +=+++而由式(2-4)可算出034.4m ϕ=,故已校正系统的相角裕度为： ''''00()45.745m c γϕγω=+=> 满足要求。
校正后的验证在计算之后还可用其它的方法来进行检验，看所加装置参数的选择是否真的符合题意，满足要求下面用MATLAB 来进行验证用MATLAB 求校正后的相角裕度和幅值裕度 程序为： num=[,6]; dun=[,,,1,0] sys=tf(num,den); margin(sys)[gm,pm,wg,wp]=margin(sys) 得到图形如图5所示。
5 校正后系统的裕度图相角裕度： Pm = ； 截止频率： '' 4.52/c rad s ω= 幅值裕度： Gm = 满足要求。
用MATLAB画出其伯德图程序为：num=[,6];den=[,,,1,0];bode(num,den)grid得到图形如图6所示。
图6 校正后系统的伯德图用MATLAB画出校正后的根轨迹程序为：num=[,6];den=[,,,1,0];rlocus(num,den);Title('控制系统根轨图')得到图形如图7所示。
图7 校正后系统的根轨迹图校正对系统性能改变的分析用MATLAB画出校正前后系统的单位阶跃响应程序为num1=[6];den1=[,,1,0];num3=[,6];den3=[,,,1,0];t=[0::5][numc1,denc1]=cloop(num1,den1)y1=step(numc1,denc1,t)[numc3,denc3]=cloop(num3,den3)y3=step(numc3,denc3,t)plot(t,[y1,y3]);gridgtext('校正前')gtext('校正后')得到图形如图8所示图8 系统校正前后的单位阶跃响应图由图8明显可以看出在校正后：1）加入校正装置后，校正后系统的调节时间大大的减小，大大提升了系统的响应速度。
2）校正后系统系统的超调量明显减少了，阻尼比增大，动态性能得到改善。
3) 校正后系统的上升时间减小很多，从而提升了系统的响应速度。
综上，串入超前校正装置后，明显地提升了系统的动态性能指标，增强了系统的稳定性。
3心得体会在很多人眼中为期两周的课程设计是一种煎熬，确实，课设和我们习惯的单纯的看书做题目不一样，它更考验我们对知识的理解和应用。
通过这次自控的课程设计中我可谓受益匪浅。
首先当然是对于课本知识的再学习和更深刻的理解，和做题目不一样，在做课设时需要全方面的考虑问题，而不是单纯的算出一个结果，特别是对与校正系统，在试取值时需要耐心的验算，在校正后还需要前后的对比分析，我这次在校正时刚开始就没能取到合适的值，但是在重新取值后最终还是满足了要求。
虽说这个过程并不算是多么的漫长或艰难，但是这种经历确实能让我们养成一种不断探索的科学研究精神，我想对于工学学生这个是很重要的。
这次课设对我的另一大考验就是MATLAB的应用，虽说之前上过基础强化训练课，但是并没有具体到在自控上的应用，所以自己查资料是必须的，对于工科学生来说查资料也是必备的能力，有些问题在不会时看上去很可怕，但是在看过资料后才发现也没有想象的那么难，这次课设中用到的MATLAB就比我之前想的要容易，我想之搞课设很大的一方面原因也是为了提高我们的自学意识和自学能力，通过这次课设，我在查资料的能力上也确实得到了提高，除开图书馆，上网搜索也的确是不错的选择。