文献张德丰自动控制系统设计机械工业出版社，年月第版胡寿松自动控制原理第四版北京科学出版社，年师宇杰自动控制原理基于仿真的多媒体授课教材上册国防工业出版社，年④何衍庆语言的运用北京化学工业出版社，年谢仕宏控制系统动态仿真实例教程北京化学工业出版社，年武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书本科生课程设计成绩评定表姓名性别专业班级课程设计题目课程设计答辩或质疑记录成绩评定依据评分项目分值评分选题合理目的明确设计方案正确，具有可行性创新性设计结果仿真与实验验证态度认真学习刻苦完成任务设计报告规范化参考文献充分无原则性答辩总分最终评定成绩以优良中及格不及格评定武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书指导教师签字年月日目录超前校正的原理和方法超前校正的原理超前校正的应用方法控制系统的超前校正设计校正前系统初始状态分析超前校正分析及计算校正装置参数计算的程序校正后的验证超前校正对系统性能改变的分析心得体会参考文献本科生课程设计成绩评定表武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书超前校正的原理和方法超前校正的原理所谓校正，就是在调整放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，加入些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，达到设计要求。无源超前网络的电路如图所示。图无源超前网络电路图如果输入信号源的内阻为零，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式中,通常为分度系数，叫时间常数，由式可知，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倍，因此需要提高放大器增益交易补偿。根据式，可以得无源超前网络的对数频率特性，超前网络对频率在至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。在最大超前角频率处，具有最大超前角。超前网路的相角为武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书将上式对求导并令其为零，得最大超前角频率将上式代入，得最大超前角频率同时还易知仅与衰减因子有关。值越大，超前网络的微分效应越强。但的最大值受到超前网络物理结构的制约，通常取为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度。利用超前网络行串联校正的基本原理，是利用其相角超前特性。只要正确地将超前网络的交接频率或选在待校正系统截止频率的两旁，并适当选择参数和，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。超前校正的应用方法待校正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根据稳态误差要求，确定开环增益。利用已确定的开环增益，计算待校正系统的相角裕度。根据截止频率的要求，计算和。令，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成立的条件是根据上式不难求出值，然后由确定。验算已校正系统的相角裕度。验算时，由式求得，再由已知的算出待校正系统在时的相角裕度。最后，按下式算出如果验算结果不满足指标要求，要重选，般使增大，然后重复以上步骤。武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书控制系统的超前校正设计校正前系统初始状态分析由已知条件，首先根据初始条件调整开环增益。因为系统的静态速度误差系数，故取，则待校正的系统开环传递函数为上式为。根据截止频率的要求，计算和。令，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成立的条件是根据上式不难求出值，然后由确定。验算已校正系统的相角裕度。验算时，由式求得，再由已知的算出待校正系统在时的相角裕度。最后，按下式算出如果验算结果不满足指标要求，要重选，般使增大，然后重复以上步骤。武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书控制系统的超前校正设计校正前系统初始状态分析由已知条件，首先根据初始条件调整开环增益。因为系统的静态速度误差系数，故取，则待校正的系统开环传递函数为上式为最小相位系统，用画出系统伯德图，程序为,得到的图形如图所示。图校正前系统的伯德图再用求校正前的相角裕度和幅值裕度，程序为武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书,得到图形如图所示。图校正前系统的裕度图可得相角裕度截止频率幅值裕度∞用画出其根轨迹，程序为控制系统根轨图武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书得到图形如图所示。图校正前系统的根轨迹图超前校正分析及计算校正装置计算的程序根据中所述超前校正的原理，超前网络提供的最大超前相位角应为且将提供的最大超前补偿到处，由式，可得由得在此基础上超前校正控制器设计的程序武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书得到图形如图所示。图校正后系统的根轨迹超前校正对系统性能改变的分析用画出校正前后系统的单位阶跃响应的程序为④武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书校正前校正后得到图形如图所示图校正前后系统的单位阶跃响应图也可用的仿真功能得到单位阶跃响应图，如图。图校正后的系统仿真方框图武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书由图明显可以看出加入校正装置后，校正后系统单位阶跃响应的调节时间大大减小，大大提升了系统的响应速度。校正后系统的超调量明显减小了，阻尼比增大，动态性能得到改善。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。武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书心得体会在很多人眼中为期两周的课程设计是种煎熬，确实，课设和我们习惯的单纯的看书做题目不样，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，和做题目不样，在做课设时需要全方面的考虑问题，而不是单纯的算出个结果，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。这次课设对我的另大考验就是的应用，虽说之前上过基础强化训练课，但是并没有具体到在自动控制系统上的应用，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，这次课设中用到的就比我之前想的要容易，我想搞课设很大的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。不少人抱怨在大学学不到东西，我并不这样认为。我想无论是在学习还是在生活上只有自己有心去学习和参与才可能有收获，这也算是课设给我知识之外的点小小的感悟。武汉理工大学自动控制原理课程设计说明书参考