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。
二、设计正文
摘要
根据被控对象及给定的技术指标要求，设计自动控制系统，既要保证所设计的系统有良好的性能，满足给定技术指标的要求，还要考虑方案的可靠性和经济性。由系统物理结构图建立数学模型，通过对系统稳态和动态性能的分析，其均不满足给定技术指标，主要采用了串联滞后校正。
在对系统进行校正时，采用了基于根轨迹的串联滞后校正，对系统校正前后的性能进行了分析和比较，并用visio软件绘制系统物理模拟图和结构框图，以及用MATLAB软件进行仿真和计算。确定了校正环节的传递函数，根据所确定的传递函数，计算物理模拟图的参数，最后确定了系统的物理模拟图。
关键字: 校正visio MATLAB
一）系统说明（概述）
1.设计目的
⑴掌握自动控制原理课程中所学的理论知识；
⑵掌握反馈系统的基本理论和方法，对工程实际系统进行
全面分析
和综合；
⑶掌握控制系统的设计和校正方法；
⑷掌握利用matlab对控制理论进行分析，研究和仿真技
能；
⑸提高分析问题和解决问题的能力。
2.系统原理（简介）
首先，是一个积分环节，第二个，是一个一阶惯性环节第三个是比例环节
图1 系统物理模拟结构
3.各环节的性能、功能特性说明
积分环节是当输入信号为零时，输出信号才能保持不变，而且能保持在任何位置上。在控制系统中，引用积分环节可
以消除被控量的偏差。并且由于惯性环节系统的阻力，一开
始输出并不与输入同步按比例变化，直到过渡过程结束,输出
才能与输出保持比例，从而保证了控制过程作无差控制。
4.设计基本要求
⑴要求输出等于给定输入所要求的期望输出值。
⑵要求输出尽量不受扰动的影响。
⑶衡量一个系统是否完成除以上两点，还要求稳，快，准
5.设计指标
设定：输入为r(t)=a*1t（其中：a=5 ）
要求动态期望指标：σ
p ﹪≤20﹪；t
s
≤4sec；
二）系统建模
1.各个环节模型
（1）环节结构图（电路原理图）
（2）写出输入输出关系
（3）写出传递函数G(s),画出结构方框图
(1)比例环节：
具有比例运算关系的元部件称为比例环节，其特点：输入输出量成正比。
输入X
输出U
G⑴=-
CSR
1
(2)惯性环节：
一阶惯性环节的微分方程是一阶的，且输出响应需要一定时间后才能达到稳态值，因此称为一阶惯性环
节。其特点：输出信号对输入信号的响应存在惯性（输入信号阶跃加入后，输出信号不能突然变化，只能随时间增加逐渐变化）。
输入 :U 输出 :Y
G ⑵=
1
//
R CS R =-14
RCS
(3)积分环节
输出量与输入量成积分关系的环节，称为积分环节。
其特点：输出量与输入量的积分成正比例，当输入消失，输出保持不变，具有记忆功能；积分环节受到扰动自身无法达到稳定。
G ⑶=-R
R
=-1
系统模型：系统的框图结构 比例环节:
