自动化自动控制课程设计方案报告
动控制课程设计报告
班级：自动化08-1班
学号：08051116
姓名：刘加伟
2018.7.17
任务一、双容水箱的建模、仿真模拟、控制系统设计
一、控制系统设计任务
1、通过测量实际装置的尺寸，采集DCS系统的数据建立二阶水箱液位对象
模型。<先建立机理模型，并在某工作点进行线性化，求传递函数）
2、根据建立二阶水箱液位对象模型，在计算机自动控制实验箱上利用电
阻、电容、放大器的元件模拟二阶水箱液位对象。
3、通过NI USB-6008数据采集卡采集模拟对象的数据，测试被控对象的开
环特性，验证模拟对象的正确性。
4、采用纯比例控制，分析闭环控制系统随比例系数变化控制性能指标<超调
量，上升时间，调节时间，稳态误差等）的变化。
5、采用PI控制器，利用根轨迹法判断系统的稳定性，使用Matlab中
SISOTOOLS设计控制系统性能指标，并将控制器应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标。
6、采用PID控制，分析不同参数下，控制系统的调节效果。
7、通过串联超前滞后环节校正系统，使用Matlab中SISOTOOLS设计控制系统性能指
标，并将校正环节应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标。
(一)建立模型
(二)实验模型及改变阶跃后曲线：
1．取阶跃曲线按照以下模型建立系统辨识模型：
一般取为0.4和0.8
计算上行阶跃各参数：
T1=171.26 T2=50.50 K=160.47 t1=141 t2=338
建立传递函数为：
G(s>=
计算下行阶跃各参数：
T1=84.20 T2=48.67 K=148.08 t1=89 t2=198
建立传递函数为：
G(s>=
2．建立机理模型
Q1=k1*u1；Q2=k2*u2*；Q=k3*u3*；k1=10 ；k2=1.9；k3=1.65；阀门开度u1=50； u2=52 ； u3=51 ；水箱面积A1=1050 ；A2=600
理论传递函数G(s>=；取辨识传递函数G = 根据建立的二阶水箱液位对象模型，在计算机自动控制实验箱上利用电阻、电容、放大器的元件模拟二阶水箱液位对象。 根据传递函数可得： R2/R1=1.5 R2=300k(200k+100k>,R1=200k R2C=7.02 C=23.4uf R5/R4=1 R5=R4=200k R5C=4.06 C=20.3uF (四)通过NI USB-6008数据采集卡采集模拟对象的数据，测试被控对象的开环特性，验证 模拟对象的正确性 系统的开环特性曲线为<实际曲线理论曲线）： (五)采用纯比例控制，分析闭环控制系统随比例系数变化时控制性能指标 改变Kp得到实际与理论曲线： Kp=1 ： KP=2： Kp=3： 结论：由上图和系统指标分析可得，Kp越大，系统响应速度越快，上升时间越短，调节时间峰值时间也相应减少，且稳态误差减小，但超调量增大，系统振荡加剧，Kp过大时会对实际的系统造成破坏，所以，系统应选择合适的Kp。 采用PI控制器，利用根轨迹法判断系统的稳定性，使用Matlab中SISOTOOLS设计控制系统性能指标，并将控制器应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标 Kp=2Ti=5： Kp=2 Ti=4： Kp=2 Ti=6 : 由以上曲线可以看出，用根轨迹设计的设计的性能指标在实际系统中可以达到较好的效果，理论曲线与实际曲线较吻合。 (七)采用PID控制，分析不同参数下，控制系统的调节效果 Kp=2 Ti=10 Td=1Kp=2 Ti=10 Td=2 Kp=2 Ti=9 Td=2 Kp=3 Ti=9Td=2 由上面四个图对比分析可知: (1>Ti，Td一定时，Kp增大，加快系统的响应，系统的超调量增大，调节时间变小，上升时间减小，减小余差； (2> Kp，Ti一定时，Td增大，系统的峰值时间减小，系统的超调量减小，振荡减小，调节时间减小。 (3>Kp，Td一定时，Ti增大，系统的超调量减小，减小振荡，使系统更加稳定，但余差消除的速度随之减慢。 以上各曲线参数列表如下： Kp Ti Td Ts Tpσ%Tr 199******** 5.87 2999990141014.365 399999012821.02 3.7 240421049.7 4.8 250311040 4.9 260251032.6 5.1 2928.513 3.2 6.4 39211.510 5.44 21011412 6.2 6.1 2102914 1.3 6.5 为被控对象设计串联校正环节，使用Matlab中 SISOTOOLS设计控制系统性能指标，并将校正环节应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标 <1）不加校正环节 由图可知相角裕度为112deg，截至频率。单位阶跃响 应得上升时间，调节时间，峰值时间，超调量6.37 %，稳态值为0.597。 <2）由于原系统的相角裕度较大，为了使校正效果明显，给原系统加入积分环节1/s，于是 其相角裕度为，截至频率,且系统已经发散，故要进行串联校正。 <3）由第一个拐点处读得。假设调节时间 ，校正后的相角裕度,则： 由 可得 由图，为了选择校正网络衰减因子，要保证已校正系统的截止频率为所选的，则等式 成立，因，则可得到 <4）校正前： 相应校正后： 于是，相角裕度： 解得： 所以： 其中是装置的滞后部分，是校正装置的超前部分。 超前校正主要是利用超前网络的相角超前特性，减小系统的截止频率，而滞后校正则是利用滞后网络的高频幅值衰减特性，加强系统的抗干扰能力。 取合适的超调和调节时间，可取K=0.743，因而 可得C(s> 校正后的广义传递函数为： G(s>C(s> 加入串联校正 相角裕度为45.3deg，截止频率为0.0227rad/sec。加入超前滞后环节后的阶跃响应，上升时间为48.7s，超调量为34%，峰值时间为131s，调节时间为404s，稳态值为1。 电路仿真曲线与理论曲线基本吻合，满足系统的要求。 (九)改变Kp及Ts对系统的影响 由上图可以看出，Kp越大，系统响应速度越快，上升时间越短，调节时间峰值时间也相应减少，且稳态误差减小，但超调量增大，系统振荡加剧，Kp过大时会对实际的系统造成破坏。 由上图可以看出，Ts增加使系统调节时间变长，超调量增大，调节精度下降，Ts过大时使系统震动加剧，破坏系统的稳定性。因此Ts应选取较小的值。 (十)为被控对象设计最小拍无差控制器，并进行实验分析 传递函数 G(z>= 零极点模型= 用matlab作出结构图： 仿真波形为： 由上图可以看出，系统在Ts=0.2s时达到稳定，达到最小拍无差控制器的控制要求。 任务二、基于状态空间法单级倒立摆的控制系统设计一、单级倒立摆介绍 倒立摆系统具有高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合等特性，是控制理论的典型研究对象。如机器人行走过程中的平衡控制、火箭发射中垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等均涉及到倒置问题对倒立摆系统的研究在理论上和方法论上均有着深远意义。 单级倒立摆系统的原理图，如图1所示。假设已知摆的长度为2l，质量为m，用铰链安装在质量为M的小车上。小车由一台直流电动机拖动，在水平方向对小车施加控制力u，相对参考系差生的位移s。若不给小车实施控制力，则倒置摆会向左或向右倾倒，因此，它是个不稳定的系统。控制的目的是通过控制力u的变化，使小车在水平方向上运动，达到设定的位置，并将倒置摆保持在垂直位置上。 ⒈建立单级倒立摆的状态空间数学模型。取状态变量。测试系统的开环特性。 图是系统中小车和摆杆的受力分析图。其中，N和P为小车与摆杆相互作用力的水平和垂直方向的分量。已知单级倒立摆的各项数据如下所示： 水平方向 ； 垂直方向： 根据力矩平衡方程： ； 因为很小，且<<1, 所以=，=1。 设系统状态空间方程为： 方程组消去P，N变量，对解代数方程，解得如下： 整理得到系统 将已知的代入上面所得的状态空间方程，得 单级倒立摆的位移s及角度开环特性曲线： Mc=ctrb(a,b> Mc = 0 0.4878 0 0.1166 0.4878 0 0.1166 0 0 -0.4878 0 -4.8970 -0.4878 0 -4.8970 0 >> rank(Mc> 即能控性rank(Mc>得4，矩阵Mc的秩为4，满秩，所以系统能控。 能观性：能观性判别矩阵用MATLAB实现如下： ans =4 >> No=obsv(a,c> No = 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 -0.239 0 0 0 10.0390 0 0 0 0 -0.2390 0 0 0 10.039 >> rank(No> ans =4 rank(No>得4，即能观性矩阵的秩为4，满秩，所以系统能观。 稳定性：特征向量和特征根求解如下： [v,x]=eig(a> v = 1.0000 -1 -0.0072 0.0072 0 0 -0.0227 -0.0227 0 0 0.3009 -0.3009 0 0 0.9534 0.9534 x = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.1684 0 0 0 0 -3.1684 由特征根X可知：状态矩阵A的特征值为0，0，3.1684,-3.1684。 平衡状态渐近稳定的充要条件是矩阵A的所有特征值均具有负实部。此系统不满足条件，所以，系统不稳定。另由开环特性曲线也可知系统不稳定。 通过状态反馈配置改变闭环系统极点。闭环极点自行决定。采用极点配置后，闭环系统的响应指标满足如下要求为： ●摆杆角度和小车位移的稳定时间小于5秒 ●位移的上升时间小于2s ●角度的超调量小于20度 ●位移的稳态误差小于2%。 因系统为4阶系统，配置极点可采用主导极点加两个副极点的方式。 调节时间<1） 上升时间<2） 由<1）得，在欠阻尼响应曲线中阻尼比越小，超调量越大，上升 时间越短，一般，此时超调量适度，调节时间较短。越 大，响应时间越快，所以暂取，追求快速性；=2.5。将其代入(2>进行验算，得Tr=0.8652，满足系统要求。角度超调量和位移稳态误差暂时不好求取，可通过对极点配置后的系统进行观察来确定是否满足条件。 可得，主导极点：u1=-1+2.3j，u2=-1-2.3j 选取副极点为-10+0.01j和-10-0.01j，由此可得， 极点矩阵P=[ -10+0.01*j -10-0.01*j -1+2.3*j -1-2.3*j]。 反馈矩阵K=place 极点配置系统结构图 位移角度曲线 由图可知，前面增益选取K=-131，使位移稳定在1，且稳态误差小于2%，上升时间小于2秒，调节时间小于5秒，角度的最大超调量为0.3445rad，转换成角度为19.748小于20度，所以此极点配置满足要求。 ⒊假设系统的状态均无法测量，为实现上述控制方案建立系统的全维观测器，观测器极点自行决定。采用带有观察器极点配置后，闭环系统的响应指标满足如下要求为： ●摆杆角度和小车位移的稳定时间小于5秒 ●位移的上升时间小于2秒 ●角度的超调量小于20度 ●位移的稳态误差小于2%。 由全维观测器方程 其中G为输出误差反馈矩阵。 改变极点的配置，P=[ -15+0.01*j -15-0.01*j -1+2.3*j -1-2.3*j]；G可由Matlab语句求出。 G=place(A',C',P>’,得G= 全维观测器模拟结构图 全维观测器位移s和角度响应曲线： 1 设计目的 (2) 2 设计容与条件 (2) 2.1 设计容 (2) 2.2 设计条件 (2) 3 滞后校正特性及设计一般步骤 (2) 3.1 滞后特性校正 (2) 3.2滞后校正设计一般步骤 (3) 4 校正系统分析 (3) 4.1校正参数确定 (3) 4.2校正前后系统特征根及图像 (6) 4.3 函数动态性能指标及其图像 (10) 4.4系统校正前后根轨迹及其图像 (11) 4.5 Nyquist图 (12) 4.6 Bode图 (15) 5 设计心得体会 (17) 6 设计主要参考文献 (18) 串联滞后校正装置设计 1、设计目的： 1) 了解控制系统设计的一般方法、步骤。 2) 掌握对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析的方法。 3) 掌握利用MATLAB 对控制理论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。 2、设计容与条件： 2.1设计容： 1) 阅读有关资料。 2) 对系统进行稳定性分析、稳态误差分析以及动态特性分析。 3) 绘制根轨迹图、Bode 图、Nyquist 图。 4) 设计校正系统，满足工作要求。 2.2设计条件： 已知单位负反馈系统的开环传递函数0 K G(S)S(0.0625S 1)(0.2S 1) = ++， 试用频率法设计 串联滞后校正装置，使系统的相位裕度050γ=，静态速度误差系数1 v K 40s -=，增 益欲度>17dB 。 3、滞后校正特性及设计一般步骤： 3.1滞后特性校正： 滞后校正就是在前向通道中串联传递函数为)(s G c 的校正装置来校正控制系统，)(s G c 的表达式如下所示。 1,11)(<++= a Ts aTs s G c 其中，参数a 、T 可调。滞后校正的高频段是负增益，因此，滞后校正对系统中高频噪声有削弱作用，增强了抗干扰能力。可以利用滞后校正的这一低通滤波所造成的高频衰减特性，降低系统的截止频率，提高系统的相位裕度，以改善系统的暂态性能。 滞后校正的基本原理是利用滞后网络的高频幅值衰减特性使系统截止频率下降，从而使系统获得足够的相位裕度。或者，是利用滞后网络的低通滤波特性， 东北大学自动化专业 课程设计报告设计题目：位置和转速双闭环控制系统设计 班级：自动化140X班 学号：2014XXXX 姓名：XXX 指导教师：闫士杰钱晓龙 设计时间：2017年6月19日~2011年7月7日 目录 1.引言 (2) 1.1课题的背景 (2) 1.2课题的内容（三道题） (2) 1.3课题的意义 (3) 1.4课设的主要任务 (3) 1.5课设的具体安排 (4) 2正文 (4) 2.1仪器与设备 (4) 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 2.2实验原理 (7) 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 错误！未定义书签。 2.2.4 EB8000人机界面使用原理 .......................................... 错误！未定义书签。 2.3解题思路与方案程序 (8) 2.3.1第一题 ............................................................................. 错误！未定义书签。 2.3.2第二题 ............................................................................. 错误！未定义书签。 2.3.3第三题 ............................................................................. 错误！未定义书签。 2.4实验效果的观测与分析 (12) 错误！未定义书签。 2.5实验错误 (12) 2.5.1错误的产生 ..................................................................... 错误！未定义书签。 2.5.2错误的解决 ..................................................................... 错误！未定义书签。 自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月 目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献 一、课程设计目： 通过课程设计，在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上，用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务： 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示，规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k，以 t 使系统阻尼比等于0.5，并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想： 反馈校正： 在控制工程实践中，为改进控制系统性能，除可选用串联校正方式外，经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度，加速度反馈，执行机构输出及其速度反馈，以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正，。从控制观点来看，采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果，并且尚有许多串联校正不具备突出长处：第一，反馈校正能有效地变化 被包围环节动态构造和参数；第二，在一定条件下，反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性，反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正： 如下图所示，微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s （）=00t G s 1G (s)K s +（）=22t 1T s T K s ζ+（2+）+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中，'ζ=ζ+t K 2T ，表白微分负反馈不变化被包围环节性质，但由于阻尼比增大，使得系统动态响应超调量减小，振荡次数减小，改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图 动控制课程设计报告 班级：自动化08-1班 学号：08051116 姓名：刘加伟 2018.7.17 任务一、双容水箱的建模、仿真模拟、控制系统设计 一、控制系统设计任务 1、通过测量实际装置的尺寸，采集DCS系统的数据建立二阶水箱液位对象 模型。<先建立机理模型，并在某工作点进行线性化，求传递函数） 2、根据建立二阶水箱液位对象模型，在计算机自动控制实验箱上利用电 阻、电容、放大器的元件模拟二阶水箱液位对象。 3、通过NI USB-6008数据采集卡采集模拟对象的数据，测试被控对象的开 环特性，验证模拟对象的正确性。 4、采用纯比例控制，分析闭环控制系统随比例系数变化控制性能指标<超调 量，上升时间，调节时间，稳态误差等）的变化。 5、采用PI控制器，利用根轨迹法判断系统的稳定性，使用Matlab中 SISOTOOLS设计控制系统性能指标，并将控制器应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标。 6、采用PID控制，分析不同参数下，控制系统的调节效果。 7、通过串联超前滞后环节校正系统，使用Matlab中SISOTOOLS设计控制系统性能指 标，并将校正环节应用于实际模拟仿真系统，观测实际系统能否达到设计的性能指标。 (一)建立模型 (二)实验模型及改变阶跃后曲线： 1．取阶跃曲线按照以下模型建立系统辨识模型： 一般取为0.4和0.8 计算上行阶跃各参数： T1=171.26 T2=50.50 K=160.47 t1=141 t2=338 建立传递函数为： G(s>= 计算下行阶跃各参数： T1=84.20 T2=48.67 K=148.08 t1=89 t2=198 建立传递函数为： G(s>= 2．建立机理模型 课程设计 课程名称电子设计自动化课程设计题目名称U盘电路设计 专业班级2015级**** 学生姓名赵*森 学号**** 指导教师*** 二○一七年一月三日 蚌埠学院计算机工程学院课程设计成绩评定表 蚌埠学院计算机工程学院课程设计任务书 目录 一、绪论 (1) 二、电路工作原理说明 (1) 三、设计步骤 （一）制作元件 (2) （二）绘制原理图 (7) （三）设计PCB (11) （四）绘制PCB板 (14) 四、参考文献 (15) 一、绪论 Altium Designer系统是Altium公司于2006年年初推出的一种电子设计自动化(Electronic Design Automation，EDA)设计软件。该软件综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。Altium Designer 在单一设计环境中集成板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发以及PCB版图设计、编辑和制造，并集成了现代设计数据管理功能，使得Altium Designer 成为电子产品开发的完整解决方案。 U盘是应用广泛的便携式存储器件，其原理简单，所用芯片数量少，价格便宜，使用方便，可以直接插入计算机的USB接口。 本实例针对网上公布的一种U盘电路，介绍其电路原理图和PCB图的绘制过程。首先制作原件K9F080U0B、IC1114和电源芯片AT1201，给出原件编辑制作和添加封装的详细过程，然后利用制作的元件，设计制作一个U盘电路，绘制U 盘的电路原理图。 二、电路工作原理说明 U盘电路的原理图如图所示，其中包括两个主要的芯片，即Flash存储器K9F080U0B和USB桥接芯片IC1114。 指导教师评定成绩： 审定成绩： 重庆邮电大学 移通学院 自动控制原理课程设计报告 系部： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 设计时间：2013年12 月 重庆邮电大学移通学院制 目录 一、设计题目 二、设计报告正文 摘要 关键词 设计内容 三、设计总结 四、参考文献 一、设计题目 《自动控制原理》课程设计（简明）任务书——供2011级机械设计制造及其自动化专业（4-6班）本科学生用 引言：《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，更不同于课堂教学。它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面分析和综合。 一设计题目：Ｉ型二阶系统的典型分析与综合设计 二系统说明： 该Ｉ型系统物理模拟结构如图所示。 系统物理模拟结构图 其中：Ｒ＝1MΩ；C =1uF；R0=41R 三系统参量：系统输入信号：x(t)； 系统输出信号：y(t)； 四设计指标： 设定：输入为x(t)=a×1（t）（其中：a=5） 要求动态期望指标：M p﹪≤20﹪；t s≤4sec； 五基本要求： a)建立系统数学模型——传递函数； b)利用根轨迹方法分析和综合系统（学号为单数同学做）； c)利用频率特性法分析和综合系统（学号为双数同学做）； d)完成系统综合前后的有源物理模拟（验证）实验； 六课程设计报告： 1.按照移通学院课程设计报告格式写课程设计报告； 2.报告内容包括：课程设计的主要内容、基本原理； 3.课程设计过程中的参数计算过程、分析过程，包括： （1）课程设计计算说明书一份； （2）原系统组成结构原理图一张（自绘）； （3）系统分析，综合用精确Bode图一张； （4）系统综合前后的模拟图各一张（附实验结果图）； 4.提供参考资料及文献 5.排版格式完整、报告语句通顺； 6.封面装帧成册。 青岛农业大学 理学与信息科学学院 电子设计自动化及专用集成电路 课程设计报告 设计题目一、设计一个二人抢答器二、密码锁 学生专业班级 学生姓名（学号） 指导教师 完成时间 实习（设计）地点信息楼121 年 11 月 1 日 一、课程设计目的和任务 课程设计目的：本次课程设计是在学生学习完数字电路、模拟电路、电子设计自动化的相关课程之后进行的。通过对数字集成电路或模拟集成电路的模拟与仿真等，熟练使用相关软件设计具有较强功能的电路，提高实际动手，为将来设计大规模集成电路打下基础。 课程设计任务： 一、设计一个二人抢答器。要求： （1）两人抢答，先抢有效，用发光二极管显示是否抢到答题权。 （2）每人两位计分显示，打错不加分，答对可加10、20、30分。 （3）每题结束后，裁判按复位，重新抢答。 （4）累积加分，裁判可随时清除。 二、密码锁 设计四位十进制密码锁，输入密码正确，绿灯亮，开锁；不正确，红灯亮，不能开锁。密码可由用户自行设置。 二、分析与设计 1、设计任务分析 （1）二人抢答器用Verilog硬件描述语言设计抢答器，实现： 1、二人通过按键抢答，最先按下按键的人抢答成功，此后其他人抢答无效。 2、每次只有一人可获得抢答资格，一次抢答完后主持人通过复位按键复位，选手再从新抢答。 3、有从新开始游戏按键，游戏从新开始时每位选手初始分为零分，答对可选择加10分、20分，30分，最高九十分。 4、选手抢答成功时其对应的分数显示。 （2）密码锁 1、第一个数字控制键用来进行密码的输入 2、第二个按键控制数字位数的移动及调用密码判断程序。当确认后如果显示数据与预置密码相同，则LED 亮；如不相等，则无反应。按下复位键，计数等均复位 目录 一、设计课题 (2) 二、设计思路 (2) 三、所用器件 (2) 四、设计原理 (2) 1.逻辑电路部分 (2) 2.计数器部分 (6) 3.显示部分 (9) 五、工作过程及仿真 (10) 1.总电路图 (10) 2.仿真过程 (11) 六、实验总结 (11) 1.问题与思考 (11) 2.实验总结 (12) 七、参考文献 (12) 一、设计课题 课题名称：《关于自动贩卖机的电子课程设计》 课题说明：题目要求设计一个自动售货机的逻辑电路及显示剩余量的电路。假设售货机只能识别一元硬币及五元纸币，且售货机只卖一种饮料，其价格为两元钱。同时，题目还要求显示找钱信息。二、设计思路 由题目要求可知，可以将待设计的电路分为三大块：逻辑电路、计数电路及显示电路。 1.逻辑电路部分利用数字电路技术中卡诺图化简法将问题简 化，再结合时序逻辑电路的分析方法进行设计。 2.计数电路部分可以利用两个减法计数器级联进行减法计数。 3.显示部分可以利用译码器加数码管的组合进行显示。 三、所用器件 74ls74*2（D触发器）、74ls32*4（两输入或门）、74ls02（两输入或非门）、sw-spst若干（开关）、74ls192*2（减法计数器）、74ls48*2（译码器）、数码管两个、时钟脉冲发生器一个、LED两个、电阻若干。 四、设计原理 (1)逻辑电路 由给定的逻辑功能确定电路应包含的状态，并画出状态表。 假设投币信号为输入逻辑变量，投入两元钱时（两个一元）用A=1表示，未投入时用A=0表示。投入一张五元钱用B=1表示，未 投入时B=0。给出饮料及找钱为两个输出变量，分别以Y和Z表示。给出饮料时Y=1，不给出时Y=0；找钱时Z=1，不找钱时Z=0。 当然，需要假定通过传感器产生的投币信号（A或B）在电路转入新状态的同时随之消失。 设未投币前电路的初始状态为S0，投入两元钱后电路状态为S1（出饮料但是不找钱，同时输出Y=1，Z=0），投入五钱后电路状态为S2（出饮料而且找钱，同时输出Y=1，Z=1）。 由上述假设我们可以得到电路的状态转换表（表1）。 因为正常工作中不会出现AB=11的情况，所以与之对应的S及YZ均作约束处理。 取触发器的位数为n=2，以触发器的状态Q1Q0的00、01、10、11分别代表S0、S1、S2、S3，则从状态转换表即可画出表示电路次态/输出（Q1Q0/YZ）的卡诺图（表2）。因为正常工作时不出现Q1Q0=11的状态，所以与之对应的最小项也作约束项处理。 《计算机控制技术》课程设计单闭环直流电机调速系统 1 设计目的 计算机控制技术课程是集微机原理、计算机技术、控制理论、电子电路、自动控制系统、工业控制过程等课程基础知识一体的应用性课程，具有很强的实践性，通过这次课程设计进一步加深对计算机控制技术课程的理解，掌握计算机控制系统硬件和软件的设计思路，以及对相关课程理论知识的理解和融会贯通，提高运用已有的专业理论知识分析实际应用问题的能力和解决实际问题的技能，培养独立自主、综合分析与创新性应用的能力。 2 设计任务 2.1 设计题目 单闭环直流电机调速系统 实现一个单闭环直流电机调压调速控制，用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制，速度调节要求既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节，需要有速度显示电路。扩展要求能够利用串口通信方式在PC上设置和显示速度曲线并且进行数据保存和查看。 2.2 设计要求 2.2.1 基本设计要求 （1）根据系统控制要求设计控制整体方案；包括微处理芯片选用，系统构成框图，确定参数测围等； （2）选用参数检测元件及变送器；系统硬件电路设计，包括输入接口电路、逻辑电路、操作键盘、输出电路、显示电路； （3）建立数学模型，确定控制算法； （4）设计功率驱动电路； （5）制作电路板，搭建系统，调试。 2.2.2 扩展设计要求 （1）在已能正常运行的微计算机控制系统的基础上，通过串口与PC连接； （2）编写人机界面控制和显示程序；编写微机通信程序；实现人机实时交互。 3方案比较 方案一：采用继电器对电动机的开或关进行控制。这个方案的优点是电路较为简单，缺点是继电器的响应时间慢、机械结构易损坏、寿命较短、可靠性不高。 方案二：采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。更主要的问题在于一般电动机的电阻很小，但电流很大；分压不仅会降低效率，而且实现很困难。 方案三：采用由电力电子器件组成的H 型PWM 电路。用单片机控制电力电子器件使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电路由于工作在电力电子器件的饱和截止模式下，效率非常高；H 型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM 调速技术。 兼于方案三调速特性优良、调整平滑、调整围广、过载能力大，因此本设计采用方案三。 4单闭环直流电机调速系统设计 4.1单闭环调速原理 4.1.1 闭环系统框图 4.1.2 调速原理 直流电机转速有： 常数Ke Ka 不变，Ra 比较小。 所以调节Ua 就能调节n 。 n n I K R K U K R I U n d d a e e d ?-=Φ -Φ=-=0φa a a U I U ≈- 内蒙古建筑职业技术学院《组态软件WINCC及其应用》设计报告 水箱液位的WinCC监控 姓名： 学号： 专业班级： 指导老师： 所在学院： 年月日 本设计是基于SIMATIC WinCC的水箱液位监控系统，可以自动完成蓄水和排水功能，满足工业生产过程中的需要。SIMATIC WinCC是第一个使用最新的32位技术的过程监视系统，具有良好的开放性和灵活性。 随着科学技术的发展，工业生产过程的自动化水平越来越高，相应的要求其控制界面也应该越来越人性化和简洁化，人们也逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式。WINCC软件是一种通用的工业监控软件，它把过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理与一体，实现最优化管理。它基于Microsoft Windows XP/NT2000操作系统，用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质量、减少成本及原材料的消耗。它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布是大型集中监控管理系统的开发。它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统。 关键字：WinCC、自动化、工业监控 This design is based on SIMATIC WinCC water control system, you can auto-complete of water storage and drainage features, and meet the needs of industrial production processes. SIMATIC WinCC is the first process monitoring systems with the latest 32-bit technology, openness and flexibility with good. With the development of science and technology, the industry increasingly higher level of automation of the production process, the corresponding requirements under its control interface should be more humane and simplicity of, people also come to realize that the original development of computer programming.WINCCsoftware is a general industrial monitor software, it design, hands-on process control and plant resource management and integration, achieving optimal management. It is based on the Microsoft Windows XP/NT2000 operating system, the user can at all levels of the corporate network wherever it can get real time information system. Using the kingview software development industry to monitor the project, can greatly enhance user control, to improve productivity and efficiency, improve product quality, reduce costs and raw material consumption. It is suitable for production and operations management from a single device and troubleshooting to the network structure is the distribution of the large concentrated monitoring system development. It to a standard industry computer software and hardware platforms constitute integrated system to replace the traditional closed systems. Keywords: WinCC,Automation , industrial monitor 自动化工作心得体会 篇一：自动化系统建设心得体会 难忘的南京 8月，我怀着期待的心情坐上了开往南京的火车。这是我第一次来到南京，在我的记忆里南京是一个富庶发达的地方。果不其然，这里高楼林立，人头攒动。我已经做好准备，蓄势待发。 经过简单休整，第二天我们就进入正题。领导的基本思路就是先培训，对系统有一个总体的了解，然后开始系统建设。 培训非常有针对性，讲师都非常专业，既有D5000系统的数据分析和数据共享的实现方式，又有凝思磐石操作系统安装演示，还有达梦数据库原理。对于我来说，整个系统都是陌生的。经过一个星期的学习，我对D5000系统有了一个初步的认识。从后边的实际操作中我发现系统的理论学习是非常有必要的。 第二周之后就开始具体的画图、填库、做公式、做报表等工作。画图和填库工作量最为庞大，花费的时间也最多，但这工作是以后所有工作的基础，所以要细之又细、慎之又慎。D5000系统在公式方面给我的印象最为深刻，它可以非 常简单的实现许多其他厂家系统实现不了或者很难实现的功能，D5000系统很多方面的设计在我看来还是非常人性化的。每天的工作都很充实，即使是加班也没有人喊累。这是一个友爱的团队。大家一起游玩，一起吃饭，一起看电影，估计以后很难再有这样的时光了。 美好的时光总是那么短暂。我会将我学到的知识运用到我的日常工作中。我会记住这次系统建设。记住大家的友谊。 再见，南京。 篇二：自动化课程设计心得 自动化课程设计心得 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对实际工作能力的具体训练和考察过程.随着暖通科学技术发展的日新日异，暖通自动化控制已经成为当今较为前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此在我们学习暖通书面知识的同时，我们更应该加强实际中的知识的应用。 在刘老师的指导下，我顺利的完成了本次建筑设备自动化课程设计中规定的内容，收获颇多，感触很深。通过课程设计，掌握了什么是系统原理，系统设计工作的基本过程 1设计目的 在学习了“车站信号自动控制”课程的基础上，加深对6502电气集中电路的理解；掌握信号平面布置图的设计，熟悉各个轨道区段的划分、各类信号机的布置和命名；轨道电路极性交叉的配置和轨道送受电端扼流变压器的设置。通过本次课程设计，提高工程设计技能，为后续课程的学习和毕业设计打下基础。 2设计要求及内容 2.1设计内容 此次课程设计内容包括车站信号平面图及双线轨道电路图的绘制。车站信号平面布置图是车站信号工程设计和施工的重要依据，是车站联锁系统的根本基础，双线轨道电路的极性交叉是列车安全运行的保障。掌握该设计的原则对我们今后所从事的工作意义重大。 (1) 使用CAD绘图软件绘制出5#站信号平面布置图； (2) 使用CAD绘图软件绘制出5#站信号平面布置对应的双线轨道电路图。 2.2设计要求 要求在老师的指导下独立完成设计任务，设计中一方面要利用已有的资料，合理参考，尽快完成课程设计，另一方面，不能盲目地﹑机械地抄袭，要具体问题具体分析﹑有针对性的进行设计，课程设计结束时，绘制出图纸，按要求写出课程设计报告。报告应能够充分说明所涉及的内容，语言流畅，逻辑性强，书写规范。 3图纸说明 本次课程设计的主要任务包括熟悉与车站信号相关的各种工程实践环节及运用所学的车站信号自动控制知识进行基本的工程设计，其中包括两张CAD工程图纸的绘制及编写，即： (1)5#站信号平面布置图(如附图1所示)； (2)5#站下行咽喉双线轨道电路图(如附图2所示)； 3.15#站信号平面布置图 3.1.1信号平面布置图的布置原则 附图1为5#站信号平面布置图，可反映出道岔直向位置﹑轨道电路区段的划分及列车的运行情况等。信号平面布置图的布置包括以下几个方面： 自动控制原理课程设计 本课程设计的目的着重于自动控制基本原理与设计方法的综合实际应用。主要内容包括:古典自动控制理论(PID)设计、现代控制理论状态观测器的设计、自动控制MATLAB 仿真。通过本课程设计的实践,掌握自动控制理论工程设计的基本方法与工具。 1 内容 某生产过程设备如图1所示,由液容为C1与C2的两个液箱组成,图中Q 为稳态液体流量)/(3s m ,i Q ?为液箱A 输入水流量对稳态值的微小变化)/(3s m ,1Q ?为液箱A 到液箱B 流量对稳态值的微小变化)/(3s m ,2Q ?为液箱B 输出水流量对稳态值的微小变化)/(3s m ,1h 为液箱A 的液位稳态值)(m ,1h ?为液箱A 液面高度对其稳态值的微小变化)(m ,2h 为液箱B 的液位稳态值)(m ,2h ?为液箱B 液面高度对其稳态值的微小变化)(m ,21,R R 分别为A,B 两液槽的出水管液阻))//((3s m m 。设u 为调节阀开度)(2m 。 已知液箱A 液位不可直接测量但可观,液箱B 液位可直接测量。 图1 某生产过程示意图 要求 1. 建立上述系统的数学模型; 2. 对模型特性进行分析,时域指标计算,绘出bode,乃示图,阶跃反应曲线 3. 对B 容器的液位分别设计:P,PI,PD,PID 控制器进行控制; 4. 对原系统进行极点配置,将极点配置在－1＋j 与－1－j;(极点可以不一样) 5. 设计一观测器,对液箱A 的液位进行观测(此处可以不带极点配置); 6. 如果要实现液位h2的控制,可采用什么方法,怎么更加有效？试之。 用MATLAB 对上述设计分别进行仿真。 (提示:流量Q=液位h/液阻R,液箱的液容为液箱的横断面积,液阻R=液面差变化h ?/流量变化Q ?。) 2 双容液位对象的数学模型的建立及MATLAB 仿真过程 一、对系统数学建模 如图一所示,被控参数2h ?的动态方程可由下面几个关系式导出: 液箱A:dt h d C Q Q i 111?=?-? 液箱B:dt h d C Q Q 22 21?=?-? 111/Q h R ??= 222/Q h R ??= u K Q u i ?=? 消去中间变量,可得: u K h dt h d T T dt h d T T ?=?+?++?222122221)( 式中,21,C C ——两液槽的容量系数 21,R R ——两液槽的出水端阻力 111C R T =——第一个容积的时间常数 222C R T =——第二个容积的时间常数 2R K K u =_双容对象的放大系数 电子设计自动化课程设计报告 电子设计自动化课程设计报告 学生姓名： 学号： 课设题目： VGA彩条信号显示控制器设计同组人： 电子设计自动化课程设计报告 郝欣欣 一、课程设计内容 1、使用Verilog语言和Modelsim仿真器完成可显示横彩条、竖彩条、棋盘格相间的VGA控制器的设计和验证 2、设计并验证可显示英语单词”HIT”的VGA 控制器 3、使用Quartus II和SOPC实验箱验证设计的正确性 4、Verilog代码要符合微电子中心编码标准 二、FPGA原理 CPLD、FPGA是在PAL、GAL等基础上发展起来的一种具有丰富的可编程I/O 引脚、逻辑宏单元、门电路以及RAM空间的可编程逻辑器件，几乎所有应用门阵列、PLD和中小规模通用数字集成电路的场合均可应用FPGA和CPLD器件。CPLD的设计是基于乘积项选择矩阵来实现的，而FPGA基于查找表来设计的。查找表就是实现将输入信号的各种组合功能以一定的次序写入RAM中，然后在输入信号的作用下，输出特定的函数运算结果。其结构图如图1所示： 图1. FPGA查找表单元 一个N输入查找表(LUT，Look Up Table)可以实现N个输入变量的任何逻辑功能，如N输入“与”、N输入“异或”等。 输入多于N个的函数、方程必须分开用几个查找表（LUT）实现（如图2 所示）。 图2 FPGA查找表单元内部结构 该系统设计中，FPGA芯片用的是ALTERA公司的EP1K30QC208-2，它的系统结构如图3所示。它由若干个逻辑单元和中央布线池加I/O端口构成 图3 EP1K30QC208内部结构 三、VGA接口 VGA的全称为Video Graphic Array，即显示绘图阵列。在PC行业发展的初期，VGA以其支持在640X480的较高分辨率下同时显示16种色彩或256种灰度，同时在320X240分辨率下可以同时显示256种颜色的良好特性得到广泛支持。后来，厂商们纷纷在VGA基础上加以扩充，如将显存提高至1M并使其支持更高分辨率如800X600或1024X768，这些扩充的模式就称之为VESA(Video Electronics Standards Association，视频电子标准协会)的Super VGA模式，简称SVGA，现在的显卡和显示器都支持SVGA模式。 图4 VGA接口 VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是一种D型接口，上面共有15针空，分成三排，每排五个。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。 表1 VGA管脚定义 管脚定义 1 红基色 red 2 绿基色 green 3 蓝基色 blue 4 地址码 ID Bit 5 自测试 (各家定义不同) 成绩： 自动控制原理 课程设计报告 学生姓名：黄国盛 班级：工化144 学号：201421714406 指导老师：刘芹 设计时间：2016.11.28-2016.12.2 目录 1.设计任务与要求 (1) 2.设计方法及步骤 (1) 2.1系统的开环增益 (1) 2.2校正前的系统 (1) 2.2.1校正前系统的Bode图和阶跃响应曲线 (1) 2.2.2MATLAB程序 (2) 3.3校正方案选择和设计 (3) 3.3.1校正方案选择及结构图 (3) 3.3.2校正装置参数计算 (3) 3.3.3MATLAB程序 (4) 3.4校正后的系统 (4) 3.4.1校正后系统的Bode图和阶跃响应曲线 (4) 3.4.2MATLAB程序 (6) 3.5系统模拟电路图 (6) 3.5.1未校正系统模拟电路图 (6) 3.5.2校正后系统模拟电路图 (7) 3.5.3校正前、后系统阶跃响应曲线 (8) 4.课程设计小结和心得 (9) 5.参考文献 (10) 1.设计任务与要求 题目2：已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数 ()() 00.51K G s s s =+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0.05ss e rad <； （2）系统校正后，相位裕量45γ> 。 （3）截止频率6/c rad s ω>。 2.设计方法及步骤 2.1系统的开环增益 由稳态误差要求得：20≥K ，取20=K ；得s G 1s 5.0201)s(0.5s 20)s (20+=+=2.2校正前的系统 2.2.1校正前系统的Bode 图和阶跃响应曲线 图2.2.1-1校正前系统的Bode 图 自控课程设计课程设计(论文) 设计（论文）题目单位反馈系统中传递函数的研究 学院名称Z Z Z Z学院 专业名称Z Z Z Z Z 学生姓名Z Z Z 学生学号Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师Z Z Z Z Z 设计（论文）成绩 单位反馈系统中传递函数的研究 一、设计题目 设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(0 0++= s s s K s G （ksm7） 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γ>45o , 幅值稳定裕度H>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。计算校正后系统的截止频率Wc 和穿频率Wx 。 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、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。 7、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、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析 根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从0变为无穷时，闭环系统特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。 1）、确定根轨迹起点和终点。 根轨迹起于开环极点，终于开环零点；本题中无零点，极点为：0、-1、-2 。故起于0、-1、-2，终于无穷处。 2）、确定分支数。 根轨迹分支数与开环有限零点数m 和有限极点数n 中大者相等，连续并且对称于实轴；本题中分支数为3条。 自控课程设计 课程设计(论文) 设计（论文）题目 单位反馈系统中传递函数的研究 学院名称 Z Z Z Z 学院 专业名称 Z Z Z Z Z 学生姓名 Z Z Z 学生学号 Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师 Z Z Z Z Z 设计（论文）成绩 单位反馈系统中传递函数的研究 一、设计题目 设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(00++=s s s K s G （ksm7） 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γ>45o , 幅值稳定裕度H>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。计算校正后系统的截止频率Wc和穿频率Wx。 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、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。 7、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、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析 根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从0变为无穷时，闭环系统特征方程式的根在s平面上变化的轨迹。 1）、确定根轨迹起点和终点。 根轨迹起于开环极点，终于开环零点；本题中无零点，极点为：0、-1、-2 。故起于0、-1、-2，终于无穷处。 2）、确定分支数。 根轨迹分支数与开环有限零点数m和有限极点数n中大者相等，连续并且对称于实轴；本题中分支数为3条。 3）、确定根轨迹渐近线。 渐近线与实轴夹角为，交点为：。且： k=0,1,2······n-m-1; ; 则：、、；。 4）、确定根轨迹在实轴上的分布。 在（-1，0）、（，）区域内，右边开环实数零极点个数之和为奇数，该区域必是根轨迹；在（-2.-1）区域内，右边开环实数零极点个数之和为偶数，该区域不是根轨迹。 5）、确定根轨迹分离点与分离角。 分离点坐标d是以下方程的解： 目录 1 实验背景 (2) 2 实验介绍 (3) 3 微分方程和传递函数 (6) 1 实验背景 在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。自动控制原理是相对于人工控制概念而言的，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（即被控制量）自动地按照预定的规律运行。 在自动控制原理【1】中提出，20世纪50年代末60年代初，由于空间技术发展的需要，对自动控制的精密性和经济指标，提出了极其严格的要求；同时，由于数字计算机，特别是微型机的迅速发展，为控制理论的发展提供了有力的工具。在他们的推动下，控制理论有了重大发展，如庞特里亚金的极大值原理，贝尔曼的动态规划理论。卡尔曼的能控性能观测性和最优滤波理论等，这些都标志着控制理论已从经典控制理论发展到现代控制理论的阶段。现代控制理论的特点。是采用状态空间法（时域方法），研究“多输入-多输出”控制系统、时变和非线性控制系统的分析和设计。现在，随着技术革命和大规模复杂系统的发展，已促使控制理论开始向第三个发展阶段即第三代控制理论——大系统理论和智能控制理论发展。 在其他文献中也有所述及（如下）： 至今自动控制已经经历了五代的发展： 第一代过程控制体系是150年前基于5－13psi的气动信号标准（气动控制系统PCS，Pneumatic Control System）。简单的就地操作模式，控制理论初步形成，尚未有控制室的概念。 第二代过程控制体系（模拟式或ACS,Analog Control System）是基于0－10mA或4－20mA 的电流模拟信号，这一明显的进步，在整整25年内牢牢地统治了整个自动控制领域。它标志了电气自动控制时代的到来。控制理论有了重大发展，三大控制论的确立奠定了现代控制的基础；控制室的设立，控制功能分离的模式一直沿用至今。 第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）.70年代开始了数字计算机的应用，产生了巨大的技术优势，人们在测量，模拟和逻辑控制领域率先使用，从而产生了第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）。这个被称为第三代过程控制体系是自动控制领域的一次革命，它充分发挥了计算机的特长，于是人们普遍认为计算机能做好一切事情，自然而然地产生了被称为“集中控制”的中央控制计算机系统，需要指出的是系统的信号传输系统依然是大部分沿用4－20mA的模拟信号，但是时隔不久人们发现，随着控制的集中和可靠性方面的问题，失控的危险也集中了，稍有不慎就会使整个系统瘫痪。所以它很快被发展成分布式控制系统（DCS）。 第四代过程控制体系（DCS，Distributed Control System分布式控制系统）：随着半导体制造技术的飞速发展，微处理器的普遍使用，计算机技术可靠性的大幅度增加，目前普遍使用的是第四代过程控制体系（DCS，或分布式数字控制系统），它主要特点是整个控制系统不再是仅仅具有一台计算机，而是由几台计算机和一些智能仪表和智能部件构成一个了控制 成绩 课程设计报告 题目控制系统的设计与校正 课程名称自动控制原理课程设计 院部名称机电工程学院 专业电气工程及其自动化 班级 10电气(1) 学生姓名董天宠 学号 1004103037 课程设计地点 C306 课程设计学时 1周 指导教师陈丽换 金陵科技学院教务处制 目录 一、设计目的 (3) 二、设计任务与要求 (3) 三、设计方案 (4) 四、校正函数的设计 (4) 4.1、校正前系统特性 (4) 4.2、利用MATLAB语言计算出超前校正器的传递函数 (6) 4.3校验系统校正后系统是否满足题目要求 (7) 五、函数特征根的计算 (8) 5.1校正前 (8) 5.2校正后 (9) 六、系统动态性能分析 (10) 6.1 校正前单位阶跃响应 (10) 6.2校正前单位脉冲响应 (11) 6.3校正前单位斜坡信号 (14) 七、校正后动态性能分析 (14) 7.1 校正后单位阶跃响应 (15) 7.2 校正后单位冲击响应 (15) 7.3 校正后单位斜坡响应 (16) 八、系统的根轨迹分析 (17) 8.1、校正前根轨迹分析 (17) 8.2、校正后根轨迹分析 (19) 九、系统的奈奎斯特曲线分析 (21) 9.1校正前奈奎斯特曲线分析 (21) 9.2 校正后奈奎斯特曲线分析 (22) 设计小结 (23) 参考文献 (24) 1.设计目的 1）掌握自动控制原理的时域分析法，根轨迹法，频域分析法，以及各种补偿（校正）装置的作用及用法，能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析，能根据不同的系统性 能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标。 2）学会使用MATLAB 语言及Simulink 动态仿真工具进行系统仿真与调试。 2.设计任务与要求 已知单位负反馈系统的开环传递函数0 K G(S)S(0.1S 1)(0.001S 1) = ++， 试用频率法设计串联超前校正装置，使系统的相位裕度 045γ≥，静态速度误差系数1v K 1000s -= 1）首先， 根据给定的性能指标选择合适的校正方式对原系统进行校正，使其满足工作要求。要求程序执行的结果中有校正装置传递函数和校正后系统开环传递函数，校正装置的参数T ，α等的值。 2)利用MATLAB 函数求出校正前与校正后系统的特征根，并 判断其系统是否稳定，为什么? 3)利用MATLAB 作出系统校正前与校正后的单位脉冲响应曲线，单位阶跃响应曲线，单位斜坡响应曲线，分析这三种曲线的关系？求出系统校正前与校正后的动态性能指标 σ%、tr 、tp 、ts 以及稳态误差的值，并分析其有何变化？自动控制课程设计报告书
自动化课程设计报告
自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本
自动化自动控制课程设计方案报告
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