控制系统课程设计指导书.doc

控制系统课程设计指导书.doc《控制系统》课程设计
任务书
自动控制系统综合课程设计是一个实践性很强的教环节，以综合课程设计与 实践为重点。有模拟电子、数字电子、电力电子、单片机、自动控制系统、自动 控制原理等新技术组成的实用自动控制系统，内容新颖丰富。加强自动控制系统 基本理论的学****和基本技能的训练，启发学生创新思维以及独立解决实际问题的 能力，提高设计、装配、调试能力。
一、 适用专业
自动化、电气工程及其自动化、电子技术、应用电子技术、电力系统及其自 动化等（本科、专科）。根据不同层次的专业和按排的学时数，自动控制系统综 合课程设计与实践的内容、要求可以有所不同。鼓励和支持学生多做实用、创新 和具有挑战性的项目。
二、 基本要求
综合运用自动控制系统课程中所学到的理论知识去独立完成一个自动控制系 统综合课程设计与实践课题。
通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。
进一步熟悉实用的自动控制系统类型和特性，并掌握合理选用的原则。
学会实用、筒单的自动控制系统设计、安装与调试。
进一步熟悉电子仪器或科学计算工具（如Matlab、Labview）的使用方法。
学会撰写自动控制系统课程设计与实践报告。
培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
遵守纪律，注意用电安全，防止事故尤其是重大事故发生。
三、 实施方案
本次课程设计，2~3人一组；设小组长一名，负责小组的管理以及与指导教师 的沟通联系；设计内容的任务分解与分工由组员协商解决。
每小组成员共同完成课题的任务要求，但必须独立撰写课程设计报告。
课程设计报告要求完整地阐明系统理论分析方法，控制器设计过程，提交实验 程序和实验结果，以及对本次课程设计的认识。
任务完成后，现场考核控制系统课程设计完成情况，要求能准确流利地回答各 种问题。
上交实训实物、自动控制系统综合课程设计与实践报告。清还工具、仪表，搞 好清洁卫生。
四、 实验设备
1、 EL-AT-II型实验箱
2、 球杆系统
五、 任务及要求（三选一）
设计任务一
基于模拟电路的控制系统分析与设计
内容：在EL-AT-II型实验箱上，通过模拟电路组建控制系统实物仿真模型，并 进行分析与设计。
要求：
利用试验箱，搭建传递函数模型为：
厂（
P S — 5（ +1）（5+1）
三阶被控对象模拟电路（参考“自动控制原理实验指导书”）；
设计一个满足时域或频域性能指标的控制系统
A）时域设计--自己指定一个时域性能指标（如超调量5%,调节时间1 秒等），利用主导极点概念、根轨迹法，对系统进行分析设计，控 制器可选择为：
Pl- Gc（s） = Kp（l + =）
PID: Gc（s） = Kp（l + ： + 7＞）
也可利用现代控制理论，设计通过状态反馈，进行极点配置（系 统极点可自行指定，但要注意主导极点与时域指标的关系）。
B）频域设计-自己指定一个频域性能指标，如稳定裕度等，根据“自 动控制原理”（胡寿松5版）第六章方法，设计超前一滞后补偿器 （频域分析要求绘制Nyquist图或Bode图）:
补偿器:Gc（s） = K，些旦
c p Ts + \
课程设计报告要求：搭建模拟电路系统和Matlab仿真模型；在A或B 项中，任意选择一种设计方法，通