自动控制原理课程设计
一． 设计题目
1.掌握控制系统的设计与校正方法、步骤。

2.掌握对控制系统的相角裕度、稳态误差、截止频率和动态性能分析。

3.掌握利用matlab 对控制理论内容进行分析。

4.提高大家分析问题解决问题的能力。

二． 题目任务及要求
题目1：已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数
()()
10+=s s K s G 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rad e ss 15
1<
； （2）系统校正后，相位裕量 45≥γ。

（3）截止频率s rad c /5.7≥ω。

设单位负反馈系统的开环传递函数为
)
1()(+=s s K s G
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：
(1) 相角裕度045≥γ；
(2) 在单位斜坡输入下的稳态误差为1.0=ss
e ； (3) 系统的剪切频率wc <4.4rad/s 。

(4)模值余度h ≥10dB
k=10;
num1=[1];
den1=conv([1 0],[1 1]); sys1=tf(k*num1,den1); figure(1);
Margin(sys1);
hold on
figure(2);
sys=feedback(sys1,1) step(sys)
Transfer function:
10
-------
s^2 + s
未校正前的Bode图
未校正前的的阶跃响应曲线
由图可以看出未经校正的Bode图及其性能指标，还有如图（-2）所示的未校正的系统的阶跃响应曲线。

由图（-1）可以看出系统的：
模值稳定余度; h=∞dB; -pi穿越频率：Wg=∞dB；
相角稳定余度为γ=180剪切频率：Wc=3.08rad/s；
由图（-1）可以知道，系统校正前，相角稳定余度=18<45。

为满足要求，开环系剪切频率wc=3.08rad/s<4.4rad/s。

也未能满足要求。

其阶跃曲线如图（-2）其超调量竟达σ%=60%，固原系统需要矫正。

Transfer function:
10
------------
s^2 + s + 10
h =
Inf
r =
17.9642
wx =
Inf
wc =
3.0842 >>。