三阶随动系统串联校正的频率

毕 业 设 计 （论 文）

设计（论文）题目:_ 三阶随动系统串联校正的频率

__ 特性法设计及仿真研究_______

单 位（系别）：______自动化系______

学 生 姓 名：___ 陈海龙_________

专 业：__电气工程及其自动化__

班 级：___ 05111106________

学 号：___ 0511110629______

指 导 教 师：_______汪纪锋_________

答辩组负责人：______________________

填表时间： 20 15 年 6 月

重庆邮电大学移通学院教务处制

编 号：____________

审定成绩：____________

重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)任务书

设计(论文)题目三阶随动系统串联校正的频率特性法设计及仿真研究

学生姓名陈海龙系别自动化系专业电气工程及其自动化班级 05111106 指导教师汪纪峰职称教授联系电话 42871150 教师单位自动化系下任务日期__2014 __年_12_月_ 20_ 日

毕业设计(论文)开始后一周内完成。

重庆邮电大学移通学院

毕业设计任务书（简明）技术资料

一、设计题目：

题目16 三阶随动系统串联校正的频率特性法设计及仿真研究

二、系统说明：

设三阶系统开环结构如下 (s)(s)(s)(0.11)(0.21)

y k Gp r s s s =++ 三、系统参量：

校正前：系统输入信号：r （t ）；系统输出信号：y （t ）；

校正后：系统输入信号：u （t ）；系统输出信号：y （t ）；

四、设计指标：

1. 设定：在输入为r （t ）=u （t

）=a+bt ，（其中：a=4，b=1

sec. ） 2. 在保证静态速度误差系数Kv =30 1sec.的前提下，其动态期望指标：

040︒γ≥ ； 2.3c rad s ω≥ 。

五、设计要求：

基于频率特性法，试设计一个串联校正闭环系统（如图示），以满足系统设计指

标。

重庆邮电大学移通学院 自动化系

指导教师： 汪纪峰

2014.12

摘要

自动控制技术不仅广泛应用于工业控制中。而且在军事、农业、航空、航海、核能利用等领域也发挥着重要作用，已经成为现代生产生活中不可缺少的部分。而在控制系统中设计分析系统的方法很多，主要有根轨迹法，频域法，状态变量法及其设置观测器法等。本文主要讨论的系统是三阶随动系统，通过串联校正的频率特性法来使其达到预期的性能指标，最后应用MATLAB/SIMULINK（或物理模拟）对设计系统进行仿真验证。

频率法校正是基于频率特性的方法来作系统校正，他与根轨迹校正一样，可以通过频率法校正来实现校正所要求的动态性能与稳定性能，所不同的是，在频率法校正中，校正所依据的是给定的频域性能指标。

在控制系统的分析与综合设计中，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的物理量（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；复频域中有传递函数，结构图；频域中有频域特性；S平面的根轨迹特性等。

【关键词】自动控制三阶 MATLAB/SIMULINK

ABSTRACT

Automatic control technology is not only widely used in industrial control. And in military, agriculture, aviation, marine, nuclear energy also plays an important role, has become a modern production indispensable part of life. The design and analysis system in the control system in many ways, mainly root locus method, frequency domain method, the state variable method and set observer method. This article focuses on the system third-order servo system, through a series of frequency characteristic correction method to reach the desired performance. Finally MATLAB / SIMULINK (or physical analog) design system simulation.

Frequency correction method is based on the method used to make the system frequency characteristic correction, he and root locus correction, as can be achieved by correcting frequency method of dynamic performance and stability required for calibration, the difference is in the frequency correction method, the correction It is based on a given frequency domain performance.

In the analysis and synthesis design of control systems, the first to establish a system of mathematical models. Mathematical model of the control system is to describe the mathematical expression of the relationship between physical quantities within the system (or variable). Automatic control theory, mathematical model has many forms. The mathematical model used in the time domain have differential equations, differential equations and the equation of state; there is the complex frequency domain transfer function block diagram; the frequency characteristics in the frequency domain; root locus characteristics S plane and the like.

【Key words】Automatic control third-order MATLAB/SIMULIN