自动控制原理课程设计题目（08050541X）
一、单位负反馈随动系统的开环传递函数为（ksm1）
G0(s)?K
s(0.1.s?1)(0.001s?1)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）。
二、设单位反馈随动系统固有部分的传递函数为（ksm2）
G0(s)?160(s?10)
s(s?4)(s?5)(s?20)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 （2）超调量Mp<55%，调节时间Ts<0.5秒。
（3）相角稳定裕度在Pm >20°, 幅值定裕度Gm>30。 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。
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）。
三、一个位置随动系统如图所示（ksm3）
R(s) C(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) 位置随动系统
1
1.25?540，可控硅功率放大G2(s)?，
0.007s?10.00167s?123.980.1G(s)?执行电机G3(s)?，减速器。 42s0.0063s?0.9s?1其中，自整角机、相敏放大G1(s)?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、对系统进行超前-滞后串联校正。要求校正后的系统满足指标： （1）幅值稳定裕度Gm>18，相角稳定裕度Pm>35o
（2）系统对阶跃响应的超调量Mp<36%，调节时间Ts <0.3秒。 （3）系统的跟踪误差Es<0.002。
4、计算校正后系统的剪切频率Wcp和??穿频率Wcs 5、给出校正装置的传递函数。
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）。
四、单位负反馈随动系统的开环传递函数为（ksm4）
G0(s)?500
s(s?5)(s?10)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、设计一个调节器进行串联校正。要求校正后的系统满足指标： （1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差<0.01 （2）超调量Mp<15%，调节时间Ts<3秒
（3）幅值稳定裕度Gm>20，相角稳定裕度Pm>45o 4、计算校正后系统的剪切频率Wcp和??穿频率Wcg。 5、给出校正装置的传递函数。
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）。
五、单位负反馈随动系统的开环传递函数为（ksm5）
G0(s)?256
s(s?8)(s?16)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、对系统进行串联校正。要求校正后的系统满足指标： （1）在单位斜坡信号作用下，系统的稳态误差<10% （2）超调量Mp<20%，调节时间Ts<0.6秒。
（3）幅值稳定裕度Gm>20，相角稳定裕度Pm>45o 4、计算校正后系统的剪切频率Wcp和??穿频率Wcg。 5、给出校正装置的传递函数。
2
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）。
六、一个位置随动系统如图所示（ksm6）
R(s) C(s) G1(s) G2(s) G3(s) G4(s) G5(s) 位置随动系统
1.25?540，可控硅功率放大G2(s)?，
0.007s?10.00167s?123.9810.1执行电机G3(s)?，拖动系统G4(s)?，减速器G5(s)?。
0.007s?10.9s?1s其中，自整角机、相敏放大G1(s)?1、画出未校正系统的Bode图，分析系统是否稳定。
2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标：
（1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数Kv=600s-1 （2）相角稳定裕度Pm>40o , 幅值稳定裕度Gm>15。 （3）系统对阶跃响应的超调量Mp <35%
3、计算校正后系统的剪切频率Wcp和??穿频率Wcg。 4、给出校正装置的传递函数。
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。
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）。 七、设单位反馈系统被控对象的传递函数为 G0(s)?K0（ksm7）
s(s?1)(s?2)1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标： （1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数=10。 （2）相角稳定裕度Pm>45o , 幅值稳定裕度Gm>12。
（3）系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s 3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。
4、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。 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。
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）。 八、设单位反馈系统被控对象的开环传递函数为 G0(s)?1（ksm8）
s(0.1s?1)(0.2s?1) 3
1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标： （1）静态速度误差系数Kv=30 （2）相角稳定裕度Pm>35o , 幅值稳定裕度Gm>12。 （3）超调量Mp<25%，调节时间Ts<7秒。
3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数，。
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。
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）。
九、设单位反馈系统的开环传递函数为 G0(s)?(s?50)（ksm9）
s(s?5)(s?10)(s?20)1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标：
（1）在单位斜坡输入下，稳态速度误差<1%（静态速度误差系数Kv=100）。 （2）相角稳定裕度Pm>40o , 幅值稳定裕度Gm>15。
（3）在阶跃信号作用下，系统超调量Mp<30%，调节时间Ts<1秒。 3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数。
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、分别画出系统校正前、后的的根轨迹图。
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、晶闸管-直流电机调速系统如图所示 （ksm10）
1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标： （1）相角稳定裕度Pm>40o , 幅值稳定裕度Gm>13。
（2）在阶跃信号作用下，系统超调量Mp<25%，调节时间Ts<0.15秒。 3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。
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