一、磨练的近义词设计任务
已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为
使用MATLAB工具箱，设计系统的超前校正器，要求：
（1）在斜坡信号作用下，系统的稳态误差；
（2）校正后系统的相位裕度范围为：；
（3）绘制系统校正前后的Bode图和阶跃响应曲线，并作简要分析。
二、设计目的
1.通过课程设计使学生更进一步掌握自动控制原理课程的有关知识，加深对内涵的理解，提高解决实际问题的能力。
樵夫词
2.理解自动控制原理中的关于开环传递函数，闭环传递函数的概念以及二者之间的区别和联系。
3.理解在自动控制系统中对不同的系统选用不同的校正方式，以保证得到最佳的系统。
4.理解在校正过程中的静态速度误差系数，相角裕度，截止频率，超前(滞后)角频率，分度系数，时间常数等参数。
5.学习MATLAB在自动控制中的应用，会利用MATLAB提供的函数求出所需要得到的实验结果。
6.从总体上把握对系统进行校正的思路，能够将理论操作联系实际、运用于实际。
三、设计方案
所谓的校正，就是在系统中加入一些其参数可以改变的机构或装置，使系统的整个特性发生变化，从而满足给定的各项性能指标。如果性能指标以单位阶跃响应的峰值时间、调节时间、超调量、阻尼比、稳态误差等时域特征量给出时，一般采用时域法校正；如果性
能指标以系统的相角裕度、谐振峰值、闭环带宽、静态误差系数等频域特征量给出，如本题，一般采用频率法校正。
在频域内进行系统设计，是一种间接而又简单的设计方法，它虽然以伯德图的形式给出非严格意义上的系统动态性能，但却能方便的根据频域指标确定校正装置的参数，特别是对已校正系统的高频特性有要求时，采用频域校正法较其他方法更为方便。一般来说，开环频率特性的低频段表征了闭环系统的稳态性能；开环频率特性的中频段表征了闭环系统的动态性能；高频段表征了闭环系统地复杂性和噪声抑制性能。因此，用频域校正法设计控制系统的实质，就是在系统中加入频率特性形状合适的校正装置，使开环频率特性形状变成所期望的形状：低频段增益充分大，以保证稳态误差的要求；中频段对数幅频特性斜率一般为-20dB/dec，并占据充分宽的频带，以保证具备适当的相角裕度；高频段增益尽快减小，以削弱噪声影响，若系统原有部分高频段已经符合该种要求，则校正时可保持高频段形状不变，以简化校正装置形式。
常用的校正形式有串联超前校正、串联滞后校正、串联滞后-超前校正。每种方法都有不同的适用范围，应当根据实际要求恰当的选择，由于本题要求采用串联超前校正，下面将着重介绍这种方法。
3.1设计思路
频域法中的超前校正是利用校正装置的超前相位在穿越频率处对系统进行相位补偿,以提高系统的相位稳定裕量，同时也提高了穿越频率值，从而改善系统的稳定性快速性。串联超前校正主要适用于稳定精度不需要改变（即稳态性能较好），动态性能不佳，而穿越频率附近相位变化平稳的系统。
3.2参数的一般设计步骤
（1） 根据给定的系统性能指标，确定开环增益K。
（2） 利用步骤1中求的的K绘制未校正系统的伯德图。
（3） 在伯德图上量取未校正系统的相位裕度和幅值裕度，并计算为使相位裕度达到给定的指标所需补偿的超前相角其中为给定的相位裕度指标，为未校正系统的相位裕度，藏族女歌手为附加的角度。
（4）一考定终身 取，从而求出求出a。
（5） 取未校正系统的幅值为-10lga(dB)时的频率作为校正后系统的截止频率。
（6） 由计算出参数T，并写出超前校正传递函数。
夕露沾我衣（7）检验指标：绘制系统校正后的伯德图，检验是否满足给定的性能指标。当系统仍不能满足要求时增大值，从步骤3开始重新计算。
3.3超前校正的设计
1)由稳态误差要求，求系统开环增益K。
由于要求系统跟随由心而生r(t)=2图书馆工作计划t的斜坡输入时，稳态误差
所以，系统开环增益K,取K=1000
则待校正的系统的开环传递函数为：
2）绘制系统校正前的Bode图和单位阶跃响应曲线，并计算校正前系统的增益裕量Gm，相位裕量Pm。
绘制系统校正前Bode图的MATLAB程序如下：
s=tf('s');
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G=1000/(s*(0.1*s+1)*(0.001*s+1));
margin(G)
上述程序运行后，得到系统校正前的Bode图，如图3-1所示。
图3-1 系统校正前的Bode图
