完整word版自动控制原理二实践课程实施方案.docx
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自动控制原理二》课程实践考核实施方案（一）实践考核方法本课程实践考核分两部分：过程考核和终结考核过程考核是依据实践 教学安排与进度表，对学生的操作执行情况、学习态度等进行评定；本次过 程考核为教师出下列六大作业题：设计题一：单回路负反馈控制系统设计一、 设计目的1. 掌握控制系统的设计与校正方法、步骤2. 掌握对系统相角裕度、稳态误差和剪切频率以及动态特性分析3. 掌握利用 MATLAB 对控制理论内容进行分析和研究的技能4. 提高分析问题解决问题的能力二、 设计任务与要求1. 设计任务设单位负反馈系统的开环传递函数为s（s+1）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：⑴相角裕度g嘲45 ;（2） 在单位斜坡输入下的稳态误差为e = 0.1 ；ss（3） 系统的剪切频率小于 7.5rad/s2. 设计要求1） 分析设计要求，说明校正的设计思路（超前校正，滞后校正或超前－滞后校正）2） 根据所学控制理论知识（根轨迹法）进行人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递函数形式 及参数3） 利用MATLAB语言及simulink动态仿真工具，在计算机上对人工设计系统进行仿真调试，使其满足 技术要求，并绘制打印出仿真框图、频率特性图（校正前系统的Bode图，校正装置的Bode图，校正 后系统的 Bode 图）、根轨迹图及动态响应图。
4） 确定校正装置的电路形式及电路参数三、 课程设计报告格式1、 要求：独立完成课程设计报告，不得雷同；2、 课程设计报告内容：1） 设计题目、设计指标要求；2） 设计原理及设计步骤：未校正系统各环节传递函数的测试方法，未校正系统的框图及性能指标的测试方法和有关数据、测试框图；整理并列表实验数据、曲线，校正网络的设计原理及计算机仿真（附 有关仿真图）、电模拟图；校正后系统计算机仿真结果（附有关仿真图）；校正后系统的阶跃响应曲线及 动态指标，静态误差等3） 课程设计主要仪器设备（注明、编号、型号、名称）；4） 课程设计过程中的遇到的问题及解决的方法；5） 课程设计心得体会全面总结课程设计中自己所做的工作、心得体会，提出改进意见四、参考文献设计题二：单回路负反馈控制系统设计一、设计目的1. 掌握控制系统的设计与校正方法、步骤2. 掌握对系统相角裕度、稳态误差和剪切频率以及动态特性分析3. 掌握利用MATLAB对控制理论内容进行分析和研究的技能4. 提高分析问题解决问题的能力二、设计任务与要求1 •设计任务已知系统的开环传递函数为G （s）=40s(0.2 s + l)(0.0625s +1)1） 对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析。
2） 绘制根轨迹图、Bode图、Nyquist图3） 要求相角裕量不低于40幅值裕量不小于10dB，剪切频率®不小于2.3rad/s.试设计串联校正c装置2•设计要求1） 分析设计要求，说明校正的设计思路（超前校正，滞后校正或超前－滞后校正）2） 根据所学控制理论知识（频率法或根轨迹法）进行人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递 函数形式及参数3） 利用MATLAB语言及simulink动态仿真工具，在计算机上对人工设计系统进行仿真调试，使其满足 技术要求，并绘制打印出仿真框图、频率特性图（校正前系统的Bode图，校正装置的Bode图，校正 后系统的 Bode 图）及动态响应图4） 确定校正装置的电路形式及电路参数三、 课程设计报告格式1、 要求：独立完成课程设计报告，不得雷同；2、 课程设计报告内容：1） 设计题目、设计指标要求；2） 设计原理及设计步骤：未校正系统各环节传递函数的测试方法，未校正系统的框图及性能指标的 测试方法和有关数据、测试框图；整理并列表实验数据、曲线，校正网络的设计原理及计算机仿真（附 有关仿真图）、电模拟图；校正后系统计算机仿真结果（附有关仿真图）；校正后系统的阶跃响应曲线及 动态指标，静态误差。
3） 课程设计主要仪器设备（注明、编号、型号、名称）；4） 课程设计过程中的遇到的问题及解决的方法；5） 课程设计心得体会 全面总结课程设计中自己所做的工作、心得体会，提出改进意见四、参考文献设计题三：单回路负反馈控制系统设计一、 设计目的1. 掌握控制系统的设计与校正方法、步骤2. 掌握对系统相角裕度、稳态误差和剪切频率以及动态特性分析4. 掌握利用 MATLAB 对控制理论内容进行分析和研究的技能5. 提高分析问题解决问题的能力二、 设计任务与要求1. 设计任务 已知单位负反馈系统的开环传递函数为：G （s） = K o s （s + 4）（ s + 6）采用根轨迹法对系统进行串联校正设计，使之满足：（1） 加入校正装置后系统具有的时域性能指标为：最大超调量Mp < 20%，调节时间t < 15s ；s（2） 校正后，系统的开环放大增益K2152. 设计要求1） 分析设计要求，说明校正的设计思路（超前校正，滞后校正或超前－滞后校正）2） 根据所学控制理论知识（根轨迹法）进行人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递函数形式 及参数3） 利用MATLAB语言及simulink动态仿真工具，在计算机上对人工设计系统进行仿真调试，使其满足 技术要求，并绘制打印出仿真框图、频率特性图（校正前系统的Bode图，校正装置的Bode图，校正 后系统的 Bode 图）、根轨迹图及动态响应图。
4） 确定校正装置的电路形式及电路参数三、 课程设计报告格式1、 要求：独立完成课程设计报告，不得雷同；2、 课程设计报告内容：1） 设计题目、设计指标要求；2） 设计原理及设计步骤：未校正系统各环节传递函数的测试方法，未校正系统的框图及性能指标的 测试方法和有关数据、测试框图；整理并列表实验数据、曲线，校正网络的设计原理及计算机仿真（附 有关仿真图）、电模拟图；校正后系统计算机仿真结果（附有关仿真图）；校正后系统的阶跃响应曲线及 动态指标，静态误差等3） 课程设计主要仪器设备（注明、编号、型号、名称）；4） 课程设计过程中的遇到的问题及解决的方法；5） 课程设计心得体会 全面总结课程设计中自己所做的工作、心得体会，提出改进意见四、参考文献设计题四：单回路负反馈控制系统设计一． 设计目的1. 掌握控制系统的设计与校正方法、步骤2. 掌握对系统相角裕度、稳态误差和剪切频率以及动态特性分析3. 掌握利用 MATLAB 对控制理论内容进行分析和研究的技能4. 提高分析问题解决问题的能力二． 设计任务与要求1. 设计任务设单位反馈系统的开环传递函数为：s （0.5s + l）（0.025s +1）设计校正装置，使系统性能指标满足：t < 1.5s, b % < 5%s2. 设计要求1） 分析设计要求，说明校正的设计思路（超前校正，滞后校正或超前－滞后校正）2） 根据所学控制理论知识（频率法或根轨迹法）进行人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递 函数形式及参数。
3） 利用MATLAB语言及simulink动态仿真工具，在计算机上对人工设计系统进行仿真调试，使其满足 技术要求，并绘制打印出仿真框图、频率特性图（校正前系统的Bode图，校正装置的Bode图，校正 后系统的 Bode 图）及动态响应图4） 确定校正装置的电路形式及电路参数三、 课程设计报告格式1、 要求：独立完成课程设计报告，不得雷同；2、 课程设计报告内容：1） 设计题目、设计指标要求；2） 设计原理及设计步骤：未校正系统各环节传递函数的测试方法，未校正系统的框图及性能指标的 测试方法和有关数据、测试框图；整理并列表实验数据、曲线，校正网络的设计原理及计算机仿真（附 有关仿真图）、电模拟图；校正后系统计算机仿真结果（附有关仿真图）；校正后系统的阶跃响应曲线及 动态指标，静态误差3） 课程设计主要仪器设备（注明、编号、型号、名称）；4） 课程设计过程中的遇到的问题及解决的方法；5） 课程设计心得体会 全面总结课程设计中自己所做的工作、心得体会，提出改进意见四、 参考文献设计题五：单回路负反馈控制系统设计一、 设计目的1. 掌握控制系统的设计与校正方法、步骤2. 掌握对系统相角裕度、稳态误差和剪切频率以及动态特性分析。
3. 掌握利用 MATLAB 对控制理论内容进行分析和研究的技能4. 提高分析问题解决问题的能力二、 设计任务与要求1. 设计任务 已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为：G （s） = K s （s + 3）（s + 9）（1） 如果要求系统在单位阶跃输入作用下的最大超调量Mp = 0.2，试确定K的值；（2） 设计一串联校正装置，使系统的静态速度误差系数K二20s-i，最大超调量Mp < 0.15，ts减vs小2倍以上2. 设计要求1） 分析设计要求，说明校正的设计思路（超前校正，滞后校正或超前－滞后校正）2） 根据所学控制理论知识（频率法或根轨迹法）进行人工设计校正装置，初步设计出校正装置传递 函数形式及参数3） 利用MATLAB语言及simulink动态仿真工具，在计算机上对人工设计系统进行仿真调试，使其满足 技术要求，并绘制打印出仿真框图、根轨迹图、频率特性图（校正前系统的Bode图，校正装置的Bode 图，校正后系统的 Bode 图）、根轨迹图及动态响应图4） 确定校正装置的电路形式及电路参数三、 课程设计报告格式1、 要求：独立完成课程设计报告，不得雷同；2、 课程设计报告内容：1） 设计题目、设计指标要求；2） 设计原理及设计步骤：未校正系统各环节传递函数的测试方法，未校正系统的框图及性能指标的 测试方法和有关数据、测试框图；整理并列表实验数据、曲线，校正网络的设计原理及计算机仿真（附 有关仿真图）、电模拟图；校正后系统计算机仿真结果（附有关仿真图）；校正后系统的阶跃响应曲线及 动态指标，静态误差。
3） 课程设计主要仪器设备（注明、编号、型号、名称）；4） 课程设计过程中的遇到的问题及解决的方法；5） 课程设计心得体会 全面总结课程设计中自己所做的工作、心得体会，提出改进意见四、 参考文献设计题六：负反馈控制系统设计一、设计目的1. 掌握控制系统的设计与校正方法、步骤2. 掌握对系统相角裕度、稳态误差和剪切频率以及动态特性分析3. 掌握利用MATLAB对控制理论内容进行分析和研究的技能4. 提高分析问题解决问题的能力二、设计任务与要求1. 设计任务已知某系统的系统框图如图所示:其中，112.80.013s +1，Gasr( s)=100.2 s +10.72 s +1要求系统的静态速度误差系数Kv±100,系统的穿越角频率sc220rad/s,相角裕度丫三452. 设计要求1） 分析设计要求,说明校正的设计思路（超前校正,滞后校正或超前－滞后校正）2） 根据所学控制理论知识（频率法或根轨迹法）进行人工设计校正装置,初步设计出校正装置传递 函数形式及参数3） 利用MATLAB语言及simulink动态仿真工具，在计算机上对人工设计系统进行仿真调试，使其满足 技术要求，并绘制打印出仿真框图、频率特性图（校正前系统的Bode图，校正装置的Bode图，校正 后系统的 Bode 图）及动态响应图。
