MATLAB实战：单位反馈系统分析与校正设计

本文档是一份关于"用Matlab对单位反馈系统进行分析与校正"的自控课程设计，由学生针对自动控制原理进行实践操作。设计的主要目的是深化理论知识理解并掌握Matlab在控制系统仿真分析与校正中的应用技巧。设计任务包括以下几个部分： 1. 系统建模与稳定性分析：首先，学生需要构建一个单位反馈系统的传递函数，并使用Matlab绘制其根轨迹图，评估系统稳定性。如果系统不稳定，他们将分析可能的原因并寻找改进策略。 2. 串联校正设计：学生需对系统进行串联校正，目标是达到特定的性能指标：速度误差系数为10，相角稳定裕度Pm大于45度，幅值稳定裕度Gm大于12，阶跃响应超调量小于25%，调节时间Ts小于15秒。校正过程中会涉及绘制校正前后幅频特性和校正装置的传递函数，以及计算剪切频率Wcp和穿频率Wcg。 3. Bode图与奈奎斯特图：学生需要利用Matlab绘制校正前后系统的Bode图和奈奎斯特图，以便直观地对比校正效果。这些图形可以帮助分析系统性能的改善。 4. SIMULINK仿真：在Simulink环境中，学生将建立系统的仿真模型，模拟饱和非线性环节和回环非线性环节对系统性能的影响，探究非线性因素如何影响系统的整体行为。 5. 校正器影响的分析：基于所学知识，学生需要深入分析校正器如何优化系统性能，这涉及到对系统动态响应、稳态特性以及非线性效应的理解。 6. 论文结构：最后，设计报告包含了摘要与关键词、未校正和校正后的分析结果、仿真模型的建立、非线性环节的影响分析、校正器作用的总结，以及参考文献，展示了整个设计过程的严谨性和深度学习。 通过这个课程设计，学生不仅提升了Matlab编程能力，还强化了理论与实践的结合，锻炼了解决实际控制问题的能力。