题目:滞后-超前校正装置的设计初始条件：G（s）=试用频率法设计串联超前——滞后校正装置输入速度为时1rad/s，稳态误差不大于1/126rad。(2)相角裕度不小于，截止频率为20rad/s。（3）放大器的增益不变。要求完成的主要任务:用Matlab画出开环系统的波特图和奈奎斯特图，并用奈奎斯特判据分析系统的稳定性。校正前后系统输出性能的比较。求出开环系统的截至频率、相角裕度和幅值裕度。时间安排：12.29～31明确设计任务，建立系统模型1.1绘制波特图和奈奎斯特图，判断稳定性1.2～3计算频域性能指标，撰写课程设计报告指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要当系统设计要求满足的性能指标属频域特征量时，通常采用频域校正方法。在开环系统频率特性基础上，以满足稳态误差、开环系统截止频率和相角裕度等要求为出发点时，可采用串联校正的方法。在此次课程设计中，主要用到超前校正、滞后校正两种不同的方法分别对直流电动机进行校正设计，以达到设计要求并改善性能的目的。在设计过程中，首先根据两种不同校正方法的原理将时域性能指标要求转化到频域来分析计算，并得出传递函数，再用matlab仿真软件进行仿真验证，分别绘出串联超前网络和滞后网络校正前后的伯德图、根轨迹图、阶跃响应曲线、斜坡响应曲线，对曲线逐一对比，从不同角度进行分析，以此得出超前校正和滞后校正的动态性能及静态性能的变化，总结超前网络及滞后网络的作用。对比总结超前网络滞后网络的不同特点。在生产实践中，需要需要选择最佳校正方案。关键字：校正动态性能静态性能matlab仿武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书目录1校正前装置的特性……………………………………………………1校正前系统电路图………………………………………………………1设计校正超前滞后装置…………………………………………………12校正装置前后的比较…………………………………………………4利用MATLAB作出系统校正前与校正后的单位阶跃响应曲线……………4绘制系统校正前与校正后的根轨迹图……………………………………43系统前后幅值裕量、相位裕量的比较………………………………7画Bode图…………………………………………………………………7计算校正前系统的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越频率………………7计算校正后系统的幅值裕量，相位裕量，复制穿越频率…………………84参考文献……………………………………………………………10武汉理工大学《自动控制原理》课程设计说明书滞后-超前校正装置的设计1校正前装置的特性1.1校正前系统电路图设输入为单位阶跃函数，则电路图如图1：G（s）=图11．2设计串联校正超前——滞后装置因为系统的传递函数是典型环节的乘积形式，所以将传递函数化成表达式为G(s)=126/(s*(0.1s+1)*(0.0167s+1))用MATLAB写出传递函数，指令代码如下所示：>>z=[];>>p=[0,-10,-60];>>k=126*10*60;>>s1=zpk(z,p,k);Zero/pole/gain:75600---------------s(s+10)(s+60)用MATLAB画出校正前的系统的Bode图>>bode(s1)>>gridon>>title('系统校正前的Bode图')曲线如图2所示：图2由图可以查出未校正前的剪切频率，=32.5;相角裕量γ=180-90-arctan(/10)-arctan(/60)=-11.34表明未校正系统不稳定。未设计串联校正装置，先确定系统的开环对数幅频特性。首先按给定的要求选择期望特性的剪切频率为=20，然后过处作一条-20db/dec的直线作为期望特性的中频段。为了使校正后系统的开环增益不低于126，期望特性的低频段应与未校正系统特性的低频段应与未校正系统特性一致，为此，需在期望特性的中频段与低频段之间用一斜率为-20db/dec,即两线段平行。现按w2=/5~/10的原则选取w2=/5=4rad/s其传递函数为Gc（s）=(1+bT2S)*(1+aT2S)/((1+T2S)*(1+T1S))现需要确定a值。由于期望特性的剪切频率为wc=20rad/s根据对数幅频特性的定义和对数坐标定义，则期望L在处的增益为20log20/4=13.98而未校正系统在=4rad/S的增益为20log126/4=29.97所以a=6.31因此，串联滞后-超前校正装置的传递函数为Gc（s）=校正后系统的开环传递函数为G（s）=Gc(s)Go(s)=检验系统相角裕量γ=1