經(jīng)典根軌跡校正設(shè)計方法研究畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-01 07:58 本頁面
【正文】 摘要 自動控制系統(tǒng)在現(xiàn)代文明和技術(shù)的發(fā)展與進步中，起著越來越重要的作用。在工程實踐中,有時需要在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上將原有系統(tǒng)的特性加以修正和改造，使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)給定的性能要求，因此，系統(tǒng)中就需要校正控制器的存在。根軌跡提供了系統(tǒng)絕對穩(wěn)定性的信息，還提供了穩(wěn)定程度的信息。穩(wěn)定程度實際上還是描述動態(tài)響應(yīng)特性的方式。如果系統(tǒng)是不穩(wěn)定的或者動態(tài)響應(yīng)不可接受，根軌跡還可以指出可能改進響應(yīng)的方法而且可以定性描述改進的效果。本論文主要是對經(jīng)典根軌跡校正設(shè)計方法的研究，針對受控對象，設(shè)計合適的根軌跡校正控制器，改善系統(tǒng)的性能指標，使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)給定的性能要求。關(guān)鍵詞控制系統(tǒng)；自動控制；根軌跡；性能指標Abstract In recent years, automatic control system has assumed an increasingly important role in the development and advancement of modern civilization and technology. In engineering practice, the characteristics of the original system will be revised and modified on the base of systematic analysis, allowing the system to achieve a given performance requirements, therefore, the system requires the presence of correction controller. The root locus provides information not only as to the absolute stability of a system but also as to its degree of stability, which is another way of describing the nature of the transient response. If the system is unstable or has an unacceptable transient response, the root locus indicates possible ways to improve the response and is a convenient method of depicting qualitatively the effects of any such changes. This thesis is the classical root locus design method of correction for the controlled object, design appropriate correction controller of root locus to improve system performance, enabling the system to achieve a given performance requirements.Key wordsControl system。 automatic control。 root locus。 performance indicatorsI目錄摘要 IAbstract II前言 1第一章 自動控制理論概述 2 自動控制理論歷史及發(fā)展過程 2 理論歷史 2 發(fā)展過程 2 自動控制系統(tǒng) 3 自動控制系統(tǒng)的組成 3 自動控制系統(tǒng)的工作原理 4 自動控制系統(tǒng)的分類 4 自動控制系統(tǒng)的設(shè)計要求 6 結(jié)論 6第二章 自動控制原理 7 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 7 控制系統(tǒng)的微分方程 7 非線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的線性化 8 傳遞函數(shù) 8 系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 9 控制系統(tǒng)的分析 10 控制系統(tǒng)的性能指標 10 控制系統(tǒng)的時域分析 11 控制系統(tǒng)的頻域分析 12第三章 根軌跡校正方法 13 根軌跡概述 13 根軌跡概念 13 根軌跡方程 13 繪制根軌跡的基本法則 14 控制系統(tǒng)的根軌跡法分析 15 閉環(huán)零點、極點分布對系統(tǒng)性能的影響 15 開環(huán)零點、極點分布對系統(tǒng)性能的影響 16 控制系統(tǒng)的根軌跡校正方法 16 系統(tǒng)校正基礎(chǔ) 16 系統(tǒng)校正方式 17 根軌跡法校正 18第四章 經(jīng)典根軌跡校正方法研究的仿真 19 根軌跡法串聯(lián)超前校正 19 根軌跡法串聯(lián)滯后校正 22結(jié)論 26參考文獻 27致謝 28經(jīng)典根軌跡校正設(shè)計方法研究前言 從20世紀40年代起，特別是第二次世界大戰(zhàn)以來，由于工業(yè)活動的發(fā)展和軍事技術(shù)上的需要，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展十分迅速。自動控制技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用已日趨廣泛，不但使得生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程實現(xiàn)了自動化，大大提高了勞動生產(chǎn)率，改善勞動條件，并在各個方面發(fā)揮了非常重要的作用。 自動控制理論是研究自動控制基本規(guī)律的科學(xué)，是分析和設(shè)計自動控制系統(tǒng)的理論依據(jù)。所謂自動控制是在沒有人直接參與的情況下，利用附加裝置（自動控制裝置）使生產(chǎn)過程或生產(chǎn)機械（被控對象）自動地按照某種規(guī)律（控制目標）運行，使被控對象的一個或幾個物理量（如溫度、壓力、流量和速度等）按照預(yù)定的要求變化。 自動控制源于工程實踐，并隨著生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進步不斷完善，又反過來指導(dǎo)工程實踐。當(dāng)然，自動控制技術(shù)不僅應(yīng)用于工業(yè)控制中，而且在軍事、農(nóng)業(yè)、航空、航海、核能利用等領(lǐng)域也發(fā)揮著重要的作用。自動控制理論的發(fā)展與應(yīng)用，改善了勞動條件，把人類從繁重的體力勞動中解放出來，并且由于自動控制系統(tǒng)能以某種最佳方式運行進而節(jié)約能源，降低成本。 在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，將原有系統(tǒng)的特性加以修正與改造，利用校正裝置使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)給定的性能指標，這樣的工程方法，我們把它叫做系統(tǒng)的校正。伊萬思（W. R. Evans）提出一種在復(fù)平面上由系統(tǒng)的開環(huán)極、零點來確定閉環(huán)系統(tǒng)極、零點的圖解方法，稱為根軌跡法。利用這種方法分析系統(tǒng)的性能，確定系統(tǒng)應(yīng)有的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，而本次論文主要研究的經(jīng)典根軌跡校正方法，正是利用根軌跡法控制系統(tǒng)性能進行控制校正。第一章 自動控制理論概述自動控制，就是在沒人參與的情況下，通過控制器或者控制裝置來控制機器或者設(shè)備等物理裝置，使得機器設(shè)備的受控物理量按照希望的規(guī)律變化，達到控制的
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