自动控制原理课程设计：滞后-超前校正方法

"自动控制课程设计文档，涵盖了对一个控制系统进行滞后-超前校正的设计过程，旨在实现特定的稳态速度误差和相位、幅值裕度要求。通过MATLAB进行Bode图分析和校正装置设计，并提供了MATLAB代码示例。" 本文档详细阐述了一个自动控制原理课程设计的项目，其目标是设计一个滞后-超前校正装置，以改善系统的性能。设计的主要目的是使稳态速度误差常数达到20秒-1，并确保相位裕度和幅值裕度满足规定标准。 设计过程中，首先选择了超前滞后校正装置的形式，这是为了同时改善系统的稳定性和瞬态响应。校正装置的传递函数被计算出来，以满足给定的设计参数。在这个例子中，超前滞后装置的结构被设定为一种常见的形式，其包含了相位超前和相位滞后的组成部分。 在人工设计阶段，通过分析未校正系统的Bode图，确定了需要改进的相位裕度和增益穿越频率。超前相角被设定为60°，而相位滞后部分的转角频率则根据系统需求和超前部分的特性来确定。通过计算，找到了合适的超前和滞后部分的转角频率，从而构建了完整的超前滞后校正装置的传递函数。 接着，利用MATLAB进行计算机辅助设计。编写了MATLAB代码来绘制未校正系统的Bode图，并通过调整超前滞后校正装置的参数，实现了期望的增益穿越频率和相位裕度。MATLAB的`bode`函数用于绘制频率响应，`grid`命令添加网格线，而`title`函数用于设置图形标题，尽管这部分代码没有给出完整的结果。 最后，校正后系统的开环传递函数被计算出来，验证了是否满足稳态速度误差和相位、幅值裕度的要求。整个设计流程充分展示了自动控制理论在实际问题解决中的应用，以及MATLAB在控制系统设计中的重要作用。 这个课程设计不仅涵盖了自动控制的基本原理，如传递函数、Bode图分析和稳定性条件，还涉及了实际工程中常用的校正方法和技术，是学习自动控制理论和实践操作的一个典型示例。