自動控制理论课程设计要求与评分标准.doc

课程设计大作业要求与评分标准 课程名称： 自动控制理论 专业名称： 电气工程及其自动化（电力） 2011年5月20日 1. 自动控制理论课程设计要求 1.1 课程设计仿真环境 MATLAB软件为控制系统的设计与仿真提供了强有力的工具，使用该软件可提高控制系统的设计和分析水平。因此本课程设计要求每一位学生掌握MATLAB软件的使用方法，并将其用于自动控制系统地分析与设计中。 1.2 设计内容 1）熟悉MATLAB语言环境和编程方法及SIMULINK仿真软件。 2）熟悉MATLAB在经典控制系统分析中常用命令，进行控制系统地分析。 3）应用SIMULINK对控制系统建立其方块图并进行动态仿真。 4）应用MATLAB仿真软件进行控制系统辅助设计。 1.3 设计要求 1）题目：每人一题，课程设计工作开始后发给学生。题目应在课程设计报告中出现。每位学生的题目给出了设计系统的传递函数及校正后系统应满足的动态和静态特性指标要求，要求设计校正装置，确定校正装置传递函数，使系统满足对应的特性指标要求。 2）在设计过程中，首先考虑采用串联超前、滞后、滞后超前校正，PD、PI、PID这些基本校正环节。如果采用这些校正不能满足性能指标要求，可采用复合校正，如串联与并联，前置校正与串联，干扰补偿与串联等复合较正结构。 3）递交设计成果包括： ①给出校正前原系统的单位阶跃响应、根轨迹、开环伯德图（幅频与相频特性图）、闭环伯德图（幅频图）。根据给出的各种图形分析校正前系统的稳定性、动态性能指标（超调量、上升时间、调节时间、谐振峰值、带宽、相角裕量、增益裕量）、静态性能指标（稳态误差或静态误差系数、、）。说明校正前系统在哪些方面不满足性能指标要求。 ②根据性能指标要求进行系统校正，给出校正过程。最后给出校正装置传递函数，校正后系统的闭环传递函数。 ③给出校正后系统的单位阶跃响应、根轨迹、开环伯德图（幅频与相频特性图）、闭环伯德图（幅频图）。根据给出的各种图形分析校正后系统的稳定性、动态性能指标（超调量、上升时间、调节时间、谐振峰值、带宽、相角裕量、增益裕量）、静态性能指标（稳态误差或静态误差系数、、）。说明校正后系统满足性能指标要求。 4）注意事项：在设计中必须符合实际情况。如果使用PD、PI或PID调节器，理想的微分、积分实际装置是无法实现的，为满足实际系统的要求，可添加一个时间常数很小的惯性环节，或者在反馈通道中加入一个实际微分环节。如果使用超前或滞后补偿器，要保证补偿器极点与零点的比值小于20。如果这个比值大于20才能满足性能要求，则单级补偿装置无法实现，可考虑采用多级校正。这是由于当比值较大时，校正装置的元件选择困难。 2. 自动控制理论课程设计评分标准 2.1 课程设计成绩 课程设计成绩按五分制给出。包括：优秀、良好、中等、及格、不及格。 2.1 课程设计评分标准 1）优秀： 书面总结概念明确、论理正确、结构合理、文字表述简练、图表规范、排版规范；全面完成设计任务，质量高；严肃认真，遵守纪律；查阅、借鉴资料能力，独立工作能力强。 2）良好 书面总结概念清楚、论理较合理、结构较合理、文字表述通顺、图表较规范、排版较规范；全面完成设计任务，质量较高；工作认真，遵守纪律；查阅、借鉴资料能力，独立工作能力较强。 3）中等 书面总结概念较清楚、论理基本正确、结构一般、文字表述基本通顺、图表基本规范、排版基本规范；基本完成设计任务，质量一般；工作较努力，纪律一般；有一定查阅、借鉴资料和独立工作能力。 4）及格 书面总结主要部分清楚、论理无重大问题、图表排版基本符合要求；完成主要部分任务，质量够要求；工作欠努力，纪律性差；查阅、借鉴资料能力，独立工作能力较差。 5）不及格 书面总结概念文理不通、论理有原则性错误；没有完成设计任务，质量低；工作不努力，纪律性很差；查阅、借鉴资料能力，独立工作能力很差。 注意：如出现雷同现象，课程设计成绩将不及格处理。 2011年5月