课程设计报告
课程编号j1630102课程名称自动控制原理课程设计学生姓名所在班级自动化1132联系电话实施地点钟海楼04007起止时间20156152015619指导教师职称副教授
f一、课程设计的意义1．学习和掌握典型高阶系统动静态性能指标的测试方法。2．分析典型高阶系统参数对系统稳定性和动静态性能的影响。3．掌握典型系统的电路模拟和数字仿真研究方法。二、课程设计的内容已知典型三阶系统的结构方框图如图1所示：
图1典型三阶系统结构方框图图1典型三阶系统的结构方框图
其开环传递函数为GS
K1K2，本实验在此开环传递函数基础上T0ST1S1T2S1
做如下实验内容：1．典型三阶系统电路模拟研究；2．典型三阶系统数字仿真研究；3．分析比较电路模拟和数字仿真研究结果。
三、课程设计的要求Step1．根据给出的三阶开环系统传递函数GS
K1K2，设计一个T0ST1S1T2S1
由积分环节图；
K1K21和惯性环节与组成的三阶闭环系统的模拟电路T0ST1S1T2S1
Step2．在输入端加入阶跃信号，其幅值为3V左右，输入、输出端分别接双踪示波器两个输入通道；Step3．单方向调节电位器（即改变开环增益），使系统的输出响应分别为稳定状态、临界稳定状态和不稳定状态，记录对应的电位器的电阻值，同时观察并记录输出波形，了解参数变化对系统稳定性的影响；Step4．调节电位器，使系统处于稳定状态，观察示波器读出系统稳定时的输出电压值，读出系统的超调量、调节时间和稳态误差并记录，测量时，输入电压值保持不变；
fStep5．保持电位器不动（增益不变），改变三环节时间常数T0，T1，T2，观察时间参数改变对系统动静态性能的影响，并记录对应的响应曲线；Step6．调用数字仿真软件Matlab中的Simuli
k，完成上述典型系统的动静态性能研究，并与模拟电路的研究结果相比较；Step7．分析结果，完成课程设计报告。四、设计思路该系统开环传递函数为
GS1K1K2K1K21T0ST1S1T2S1T0ST1S1T2S1
其中T010u100k1S；T11u100k01S；T21u500k05S；K1100k100k1；
GS
K2500Rx；即Rx的单位为k。
K1K2KT0ST1S1T2S1S01S105S1其中，K500Rx，
32系统特征方程为s12s20s20K0，根据劳斯判据得到：当0K12时，系统稳定；当K12时，系统临界稳定，作等幅振荡；当K12时，系统不稳定。
根据K求取Rx，改变Rx即可实现三种类型的实验。画出它们分别对应系统处于稳定、临界稳定和不稳定的三种情况r