A. 經典自動控制原理課程設計
課程設計不僅是掙學分的，而且是讓你自己懂腦筋，學東西的。
你從圖書館找本MATLAB的書來翻翻，根據題目要求去閱讀相關的章節。
這次躲過了，還有其他專業課程，還有畢業設計。
根軌跡相關的函數為：rolocus(),pzmap()
單位階躍響應:step()
搭建系統：zpk(),tf2zp()
bode圖：bode()
至於，設計校正方案，你的是二階系統，幅值裕度沒問題，只是相角裕度差些，可以用超前校正。按書上的例題做就可以了。
如果你真急的話，就去和同學討論好了！可以賴住他死勁問，學到東西最重要。
B. 要去參加上海航空公司技術部的筆試，不知道要考些什麼，請參加過告訴我考哪些內容的
（一）復習內容及基本要求
1．自動控制的一般概念
主要內容：自動控制的任務，基本控制方式：開環、閉環（反饋）控制。自動控制的性能要求：穩、快、准及最優化。
基本要求：重點是反饋控制原理與動態過程的概念，以及建立原理方塊圖的方法。
2．數學模型
主要內容：動態方程建立及線性化，傳遞函數及動態結構圖，結構圖的等效變換，梅遜公式及應用，典型環節。
基本要求：重點是傳遞函數和動態結構圖的概念，以及增量線性化、結構圖等效變換的法則。利用復阻抗直接建立電路結構圖的方法。典型環節的概念。
3．時域分析法
主要內容：典型響應及性能指標。一、二階系統的分析與計算。系統穩定性的分析與計算：勞斯、古爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。
基本要求：重點是典型響應，性能指標諸概念及計算指標的方法，也要重視結構參數對系統響應影響的一般規律。典型響應以階躍響應為主。勞斯、古爾維茨判據和結構穩定性的概念。終值定理的使用條件。
4．根軌跡法
主要內容：根軌跡的概念與根軌跡方程，根軌跡的繪製法則，廣義根軌跡，零、極點分布與階躍響應性能的關系，主導極點與偶極子，階躍響應的根軌跡分析。
基本要求：重點是根軌跡法則的應用及主導極點、偶極子等的概念，利用根軌跡估算階躍響應的性能指標，法則證明只需一般了解。
5．頻率響應法
主要內容：線性系統的頻率響應，典型環節的頻率響應，系統開環的頻率響應，Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據，穩定裕度及計算，信號的頻譜，閉環幅頻與階躍響應的關系，峰值及頻寬，開環頻率響應與階躍響應的關系，三頻段（低頻段，中頻段和高頻段）的分析方法。
基本要求：頻域性能指標、環節和系統頻率響應曲線的繪制、以及系統穩定性判據（Nyquist判據和對數判據）均為重點內容。等M、等N圓圖，尼柯爾斯圖僅作一般了解。要明確單位最小相位和非最小相位的差別。估算公式只作一般了解。
6．線性系統的校正方法
主要內容：系統設計問題概述，串聯校正特性及作用：超前、滯後及PID。校正設計的頻率法。校正設計的根軌跡法。反饋校正的作用及計算要點。復合校正原理及其實現。
基本要求：校正裝置的作用及頻率法的應用。以串聯校正為主，反饋校正為輔。以頻率法為主，根軌跡法為輔。復合校正的應用。
7．線性連續系統的狀態空間分析方法
主要內容：狀態的概念和狀態方程的列寫，狀態方程的解。狀態方程的線性變換，傳遞函數陣。系統的可控性、可觀性及其判據。動態方程的標准形，可控性、可觀性分解。對偶原理，傳遞函數的實現。狀態反饋及極點配置。狀態觀測器及其設計。穩定性理論。
基本要求：僅限於單輸入單輸出線性定常連續系統的一般理論。
8．采樣系統理論
主要內容：采樣信號及采樣系統。采樣過程的數學描述。采樣信號的復現：香農定理、零階保持器。Z變換及Z反變換：定理、方法及應用。差分方程及差分方程的解。脈沖傳遞函數及動態結構圖變換。采樣系統穩定性計算：雙線性變換和勞斯判據，朱利（Jury）判據。采樣系統穩態誤差的計算及一般規律。采樣系統零、極點分布與動態性能的定性分析。離散系統的狀態方程及其解。
基本要求：Z變換的應用和脈沖傳遞函數的概念，用Z變換解差分方程。
9．非線性系統理論
主要內容：非線性系統動態過程的一般特徵。典型非線性特性及其影響。諧波線性化及描述函數。用描述函數法研究系統穩定性和自激振盪。相軌跡的一般特點及繪制方法。線性系統的相軌跡，非線性系統的相軌跡繪制及分析。非線性系統的校正問題。
基本要求：非線性系統的不可疊加性及自振現象，描述函數法的使用限制條件，描述函數的建立只作一般了解，相軌跡法重點在線性系統相軌跡的全局結構，分段線性系統相軌跡和動態過程的概略分析。
（二）參考教材
《自動控制原理》 程鵬 高等教育出版社
三、模擬電路與數字電路部分的考試大綱
（一）模擬電子技術基礎
1. 三極體共射放大電路、三種工作狀態、飽和失真與截止失真、簡化h參數等效電路、輸入電阻、輸出電阻、電壓放大倍數、共集電極放大電路、共基極放大電路、多極放大電路，共射放大電路頻率響應；
2. 結型場效應管共源極放大電路、微變等效電路、輸入電阻、輸出電阻、電壓放大倍數、共漏極放大電路、共柵極放大電路、N溝道增強型MOS場效應管共源極放大電路；
3. 四種差動放大電路、差放的飽和與截止、共模抑制能力、互補式差放；
4. 負反饋對放大電路性能的改善、反饋系數計算、放大倍數估算、信號源內阻對反饋效果的影響、負反饋放大電路的穩定性；
5. 運算放大器及其負反饋應用：反相放大器、同相放大器、加法器、電壓跟隨器、微分器、積分器、對數、反對數、乘法器、除法器、運放的失調、精密放大器、精密整流器；
6. 運放的非負反饋應用：滯回比較器、方波發生器、三角波發生器、鋸齒波發生器；
7. 正弦振盪器：RC串並聯振盪電路、變壓器反饋式振盪電路、三點式振盪電路、晶體振盪電路；
8. 功放：OTL、OCL、BTL、自舉電路；
9. 串聯式穩壓電路、集成穩壓器、穩壓器的擴壓擴流方式、PWM串聯式開關穩壓電源。
（二）數字電子技術基礎
1．三種基本邏輯、復合邏輯、邏輯函數表示方法及其相互轉換、基本公式、常用公式、基本規則、邏輯化簡、最小項、卡諾圖化簡法、約束化簡；
2．加法器、選擇器、比較器、編碼器、解碼器、多輸出函數化簡；
3．無輸入反變數化簡、補碼、集成組合器件應用、組合電路中的競爭與冒險；
4．TTL與非門、電壓傳輸特性、輸入雜訊容限、輸入負載特性及多餘輸入端處理、平均傳輸時間、OC門線與及外接負載計算、三態門、CMOS反相器、雙向傳輸門；
5．同步RS觸發器與空翻現象、主從JK觸發器及其一次變化問題、邊沿型D觸發器、T及T』觸發器、各類觸發器間的轉換；
6．鎖存器、移位寄存器、累加器、同步二進制加／減法計數器、非同步二進制加法／減法計數器、同步式非同步式的性能比較；
7．三位環形計數器分析及其自啟動設計、三位扭環形計數器分析及其自啟動設計；
8．同步時序電路分析與設計、非同步時序電路分析與設計；
9．有輸入變數的同步時序電路分析與設計；
10．用集成計數器構成任意進制計數器（復位法、置數法）；
11．用555時基電路構成施密特觸發器、單穩態觸發器、多諧振盪器；
12．CMOS施密特觸發器、COMS微分型單穩態觸發器、COMS積分型單穩態觸發器；
13．存儲器及其地址擴展與位擴展；
14．倒T形D／A轉換器、計數式A／D轉換器、逐次漸近式A／D轉換器、並聯比較式A／D轉換器。
（三）主要參考教材
1、《模擬電子技術基礎》 華成英、童詩白主編 高等教育出版社。
2、《數字電子技術基礎》 閆石主編 高等教育出版社。
四、微機原理及介面技術部分的考試大綱
（一） 計算機中數的表示及不同數制數間的相互轉換
十進制數、二進制數、十六進制數、BCD碼間的相互轉換
無符號數、有符號數、字元的表示方法
（二）8086微型計算機體系結構
8086的內部結構（EU及BIU，通用寄存器、段寄存器與地址指針寄存器、標志寄存器）
位元組數據及字數據在M中的存放、對准字及非對准字
8086與存儲器的連接、物理地址及邏輯地址
8086工作在最小模式下的引腳定義及讀/寫匯流排時序
（三）8086的指令系統
定址方式
常用指令（數據傳送指令、算術邏輯運算移位指令、串操作指令、控制轉移類指令性）
（四）8086匯編語言程序設計
匯編語言結構（簡單程序、分支程序、循環程序、子程序調用），匯編、連接及執行方式
常用偽指令（段定義、過程定義、變數及符號定義等）
DOS系統功能調用（1、2、6、9、10號功能）
常用匯編語言程序演算法：顯示、排序、傳送、比較、查找
（五）微型計算機的輸入/輸出
介面的概念及基本功能
埠（數據埠、狀態埠、命令埠）
介面中含有的信息
數據的輸入/輸出方式
（六）中斷
中斷的概念
8086的中斷系統
（七）常用可編程介面晶元
可編程並行晶元8255A在方式0下的應用（與鍵盤及七段數碼管的連接）
可編程定時器/計數器8253在方式0、2、3下的應用（計數、定時、分頻）
（八）數/模及模/數轉換
8位D/A轉換器DAC0832工作原理及其介面電路設計、編程
8位A/D轉換器ADC0809工作原理及其介面電路設計、編程
C. 求一份自動控制原理的課程設計，就是隨便一個自動控制系統的具體設計，各位大俠幫下啊·
摘 要
隨著科學技術的不斷的向前發展，人類社會的不斷進步。自動化技術取得了巨大的進步，自動控制技術廣泛應用於製造業、農業、交通、航空及航天等眾多產業部門，極大的提高了社會勞動生產率，改善了人們的勞動條件，豐富和提高了人民的生活水平。當今的社會生活中，自動化裝置無所不在，自動控制系統無所不在。因此我們有必要對一些典型、常見的控制系統進行設計或者是研究分析。
一個典型閉環控制系統的組成是很復雜的。通常都由給定系統輸入量的給定元件、產生偏差信號的比較元件、對偏差信號進行放大的放大元件、直接對被控對象起作用的執行元件、對系統進行補償的校正元件及檢測被控對象的測量元件等典型環節組成。而控制系統設計則是根據生產工藝的要求確定完成工作的必要的組成控制系統的環節，確定環節的參數、確定控制方式、對所設計的系統進行模擬、校正使其符合設計要求。同時根據生產工藝對系統的穩、快、准等具體指標選擇合適的控制元件。
原理分析
1.1 信號流圖
信號流圖是表示線性代數方程的示圖。採用信號流圖可以直接對代數方程組求解。在控制工程中，信號流圖和結構圖一樣，可以用來表示系統的結構和變數傳遞過程中的數學關系。所以，信號流圖也是控制系統的一種用圖形表示的數學模型。由於它的符號簡單，便於繪制，而且可以通過梅森公式直接求得系統的傳遞函數。因而特別適用於結構復雜的系統的分析。
信號流圖可以根據微分方程繪制，也可以從系統結構圖按照對應的關系得到。
任何線性方程都可以用信號流圖表示，但含有微分或積分的線性方程，一般應通過拉氏變換，將微分方程或積分方程變換為s的代數方程後再畫信號流圖。繪制信號流圖時，首先要對系統的每個變數指定一個節點，並按照系統中的變數的因果關系，從左到右順序排列；然後，用表明支路增益的支路，根據數學方程式將各節點變數正確連接，便得到系統的信號流圖。
在結構圖中，由於傳遞的信號標記在信號線上，方框則是對變數進行變換或運算的運算元。因此，從系統結構圖繪制信號流圖時，只需在結構圖的信號線上用小圓圈標志出的傳遞信號，便得到節點；用標有傳遞函數的線段代替結構圖中的方框，便得到支路，於是，結構圖也就變換為相應的信號流圖了。
1.2 傳遞函數
線性定常系統的傳遞函數，定義為零初始條件下，系統輸出量的拉氏變換與輸入量的拉氏變換之比。
結構圖的等效變換和簡化
由控制系統的結構圖通過等效變換（或簡化）可以方便地求取閉環系統的傳遞函數或系統輸出量的響應。實際上，這個過程對應於由元部件運動方程消去中間變數求取系統傳遞函數的過程。
一個復雜的系統結構圖，其方框間的連接必然是錯綜復雜的，但方框間的基本連接方式只有串聯、並聯和反饋連接三種。因此結構圖簡化的一般方法是移出引出點或比較點，交換比較點，進行方框運算將串聯、並聯和反饋連接的方框合並。在簡化過程中應遵循變換前後關系保持等效的原則，具體而言，就是變換前後前向通路中傳遞函數的乘積應保持不變，迴路中傳遞函數的乘積應保持不變。
串聯方框的簡化（等效）
傳遞函數分別為G1(s) 和G2(s) 的兩個方框，若G1(s) 的輸出量作為G2(s) 的輸入量，則G1(s) 與G2(s) 稱為串聯連接，見圖1 – 1 。
圖1 – 1 串聯方框的簡化（等效）
1.3.2 並聯方框的簡化（等效）
傳遞函數分別為G1(s) 和G2(s) 的兩個方框，如果他們有相同的輸入量，而輸出量等於兩個方框輸出量的代數和，則G1(s) 與G2(s) 稱為並聯連接，
見圖1 – 2 。
圖1 – 2 串聯方框的簡化（等效）
1.3.3反饋連接方框的簡化（等效）
若傳遞函數分別為G1(s) 和G2(s) 的兩個方框，如圖1 – 3 形式連接，則稱為反饋連接。「 + 」號為正反饋，表示輸入信號與反饋信號相加；「 — 」則表示相減，是負反饋。
圖1-3 反饋連接方框的簡化（等效 ）
Ф(s)表示閉環傳遞函數，負反饋時， Ф(s)的分母為1＋迴路傳遞函數，分子是前向通路傳遞函數。正反饋時， Ф(s)的分母為1－迴路傳遞函數，分子為前向通路傳遞函數。單位負反饋時，
1.4穩定裕度
控制系統穩定與否是絕對穩定性的問題。而對一個穩定的系統而言，還存在著一個穩定的程度的問題。系統的穩定程度則是相對穩定的概念。相對穩定性與系統的瞬態響應指標有著密切的關系。在設計一個控制系統時，不僅要求它是絕對穩定的，而且還應保證系統具有一定的穩定程度，即具備適當的穩定性。只有這樣，才能不致因建立數學模型和系統分析計算中的某些簡化處理，或因系統參數變化而導致系統不穩定。
對於一個開環傳遞函數中沒有虛軸右側零、極點的最小相位系統而論，G K ( jω ) 曲線越靠近 （- 1，j 0）點，系統階躍相應的震盪就越強烈，系統的相對穩定性就越差。因此，可用G K ( jω ) 曲線對（- 1，j 0）點的靠近程度來表示系統的相對穩定程度。通常，這種靠近程度是以相角裕度和幅值裕度來表示的。
1.4.1 相角裕度
設ωc 為系統的截止頻率，A ( ωc ) = | G ( jωc ) H( jω c) | = 1 ,定義相角裕度為
γ =180° +∠G ( jωc ) H( jω c)
相角裕度γ的含義是，對於閉環穩定系統，如果系統開環相頻特性再滯後γ度後，則系統將處於臨界穩定狀態。
1.4.2 幅值裕度
設ωx為系統的穿越頻率 ，
φ( ωx ) = ∠ G ( jωx ) H( jω x ) = ( 2k + 1 ) π ; k = 0 , ± 1 , ± 2 ……定義幅值裕度為
h = 1 /|G(jωx)H(jωx)|
幅值裕度h的含義是，對於閉環穩定系統，如果系統開環幅頻特性再增大h倍，則系統將處於臨界穩定狀態，復平面中γ和h的表示如圖1-4 所示
圖1-4 相角裕度和幅值裕度
1.5 線性系統的校正方法
基於一個控制系統可視為由控制器和被控對象兩大部分組成，當被控對象確定後，對系統的設計實際上歸結為對控制器的設計，這項工作稱為對控制系統的校正。按照校正系統在系統中的連接方式，控制系統校正方式可分為串聯校正、反饋校正、前饋校正和復合校正。
1.5.1 串聯校正
串聯校正裝置一般接在系統誤差測量點之後和放大器之間，串接於系統前向通路之中，如圖1 – 5 。串聯校正裝置有源參數可調整。
圖1 – 5 串聯校正
1.5.2 反饋校正
反饋校正裝著接在系統反饋通路之中。如圖1 – 6 。反饋校正不需要放大器，可消除系統原有部分參數波動對系統性能的影響。
圖1 – 6 反饋校正
1.5.3 前饋校正
前饋校正又稱順饋校正，是在系統主反饋迴路之外採用的校正方式。前饋校正裝置接在系統給定值之後及主反饋作用點之前的前向通路上，如圖1 – 7 所示，這種校正方式的作用相當於給定值信號進行整形或濾波後，再送入反饋系統；另一種前饋校正裝置接在系統可測擾動作用點與誤差測量點之間，對擾動信號進行直接或間接測量，並經變換後接入系統，形成一條附加的對擾動影響進行補償的通道，如圖1 – 8 所示。
圖1 – 7 前饋校正1 圖1 – 8 前饋校正2
1.5.4 復合校正
復合校正方式是在反饋控制迴路中，加入前饋校正通路，形成一個有機整體，如圖1 – 9 所示。
圖1 – 9 復合校正
1.6 期望對數頻率特性設計方法
期望特性設計方法是在對數頻率特性上進行的，設計的關鍵是根據性能指標繪制出所期望的對數幅頻特性。而常用的期望對數頻率特性又有二階期望特性、三階期望特性及四階期望特性之分。
1.6.1 基本概念
系統經串聯校正後的結構圖如圖所示。其中G0(s)是系統固有部分的傳遞函數，Gc(s)是串聯校正裝置的傳遞函數；顯然，校正後的系統開環傳遞函數為
G(s) = Gc(s) G0(s)
取頻率特性，有
G(jω) = Gc(jω) G0(jω)
對上式兩邊取對數幅頻特性，則
L(ω) =Lc(ω) + L0(ω)
式中，L0(ω)為系統固有部分的對數幅頻特性；
Lc(ω)為串聯校正裝置的對數幅頻特性；
L(ω)為系統校正後的所期望得到的對數幅頻特性，稱為期望對數幅頻特性。
上式表明：一旦繪制出期望對數幅頻特性L(ω)，將它與固有特性L0(ω)相減，即可獲得校正裝置的對數幅頻特性Lc(ω)。在最小相位系統中，根據Lc(ω)的形狀即可寫出校正裝置的傳遞函數，進而用適當的網路加以實現，這就是期望頻率特性設計法的大致過程。
1.6.2 典型的期望對數頻率特性
通常用到的典型期望對數頻率特性有如下幾種；
1.6.2.1 二階期望特性
校正後系統成為典型的二階系統，又稱為 Ⅰ 型二階系統，其開環傳遞函數為
G(s) = Gc(s) G0(s) = K /s (Ts +1 ) = ωn2 / s ( s + 2§ωn ) = ( ωn/( 2§))/(s(1/(2§ωn) s+1))
式中，T = 1 / 2§ωn , 為時間常數；K = ωn/ 2§ ,為開環傳遞函數。
相應的頻率特性表達式是
G ( jω ) = ( ωn/( 2§))/(jω(1/(2§ωn) jω+1))
按上式給出的二階期望對數頻率特性如圖 1 – 10 所示，其截止頻率
ωc = K =ωn/ 2§
轉折頻率ω2 = 1 / T = 2§ωn 。 兩者之比為
ω2 /ωc = 4 § 2
工程上常以 § = 0.707 時的二階期望特性作為二階工程最佳特性。此時，二階系統的各項性能指標為
σ % = 4.3 %
ts = 4.144 T
由漸進特性 ：ωc =ω2 / 2 , γ = 63.4° ;
由准確特性 ：ω2 = 0.455ω2 ，γ = 65.53°
圖 1 – 10 二階期望對數頻率特性
1.6.2.2 三階期望特性
校正後系統成為三階系統，又稱為 Ⅱ型三階系統，其開環傳遞函數為
G（s）= K ( T1 s + 1 ) / s2 (T2 s + 1 )
式中，1 / T1 <√K < 1 / T2 。相應的頻率特性表達式為
G ( jω ) = K ( jT1ω + 1 ) / (jω)2 (jT2ω + 1 )
三階期望對數幅頻特性如圖 1 – 11 所示。其中 ω 1 = 1 / T1 ，ω2 =1 / T2。
由於三階期望特性為Ⅱ型系統，故穩態速度誤差系數Kv = ∞ ,而加速度誤差系數Ka = K。
三階期望特性的瞬態性能和截止頻率ωc 有關，又和中頻段的寬度系數h有關。
h = ω2 /ω1 = T1 / T2
在h值一定的情況下，一般可按下列關系確定轉折頻率ω1和ω2：
ω1 = 2ωc /h+1 , ω2 = 2hωc /h+1
圖 1 – 11 三階期望對數幅頻特性
1.6.2.3 四階期望特性
校正後系統成為三階系統，又稱為 Ⅱ型三階系統，其開環傳遞函數為
G（s）= K ( T2 s + 1 ) / s (T1 s + 1 ) (T3 s + 1 ) (T4 s + 1 )
相應的頻率特性表達式為
G（jω）= K (jT2 ω + 1 ) / jω(jT1 ω + 1 ) (jT3 ω + 1 ) (jT4 ω + 1 )
對數幅頻特性如圖 1 – 12 所示。
圖 1 – 12 對數幅頻特性
其中截止頻率ωc 、中頻段寬度h可由要求的調節時間ts 和最大起調量σ% 確定，即
ωc ≥ (6 ～ 8)/ts h ≥ σ+64 / σ- 16
近似確定ω2 和ω3 如下：
ω2 = 2ωc /h+1 , ω3 = 2hωc /h+1
四階期望對數幅頻特性由若干段組成，各段特性的斜率依次為-20dB/dec、-40dB/dec、-20dB/dec、-40dB/dec、-60dB/dec。若以-20dB/dec作為1個斜率單位，則-40dB/dec可用2表示，-60dB/dec可用3表示。於是，各段的斜率依次為1、2、1、2、3，這就是工程上常見的所謂1-2-1-2-3型系統。其中：
低頻段：斜率為-20dB/dec，其高度由開環傳遞函數決定。
中頻段：斜率為-20dB/dec，使系統具有較好的相對穩定性。
低中頻連接段、中高頻連接段和高頻段：這些對系統的性能不會產生終於影響。因此，在繪制時，為使校正裝置易於實現，應盡可能考慮校正前原系統的特性。也就是說，在繪制期望特性曲線時，應使這些頻段盡可能等於或平行於原系統的相應頻段，連轉折頻率也應盡可能取未校正系統相應的數值。
具體分析及計算過程
2.1 畫信號流圖
信號流圖如圖2 – 1 所示
G1 (s) = 4 ，G2 (s) = 10 ,
G3 (s) = 2.0 / (0.0.25 s+1) , G4 (s) = 2.5 / s(0.1 s+1)
圖2 – 1 小功率隨動系統信號流圖
2.2 求閉環傳遞函數
系統的開環傳遞函數為
G（s） = G1 (s) G2 (s) G3 (s) G4 (s)
= 200 / s (0.025 s + 1 ) (0.1 s + 1)
= 200 / ( 0.0025 s3 + 0.125 s2 + s )
則系統的閉環傳遞函數為
Ф = 200 / ( 0.0025 s3 + 0.125 s2 + s + 200 )
求開環系統的截至頻率
G（s） = 200 / s (0.025 s + 1 ) (0.1 s + 1)
相應的頻率特性表達式為
G（jω） = 200 / jω (0.025 jω + 1 ) (0.1 jω + 1)
由|G（jω）|= 1 可得截止頻率 ωc = 38 s-1
求相角裕度
將ωc = 38 s-1帶入G（jω），可得
相角裕度γ= 180°+（0°- 90°- arctan1/0.95- arctan1/3.8）=-28.3°
求幅值裕度
令G（jω）的虛部等於0.可得穿越頻率ωx=20 s-1
此時，G（jω）=A(ω)=0.0833,則幅值裕度h=1/ A(ω)=12
設計串聯校正裝置
繪制未校正系統的對數幅頻特性，程序如下
num=200;
den=[0.0025,0.125,1,0];
sys=tf(num,den);
[mag,phase,w]=bode(num,den);
[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w);
margin(sys)
未校正系統的對數幅頻特性如圖2 – 2 所示，其低頻特性已滿足期望特性要求
圖2 – 2 未校正系統的對數幅頻特性
計算期望特性中頻段的參數：
ωc ≥ (6 ～ 8)/ts = (6 ～ 8)/ 0.5 = 12 ～ 16（rad s-1）
h ≥ σ+64 / σ- 16 =25 + 64 / 25- 16 = 9.89
取ωc = 20 rad s-1 ，h = 10。
計算ω2 ，ω3 ：
ω2 = 2ωc /h+1=≅ 2ωc / h = 2×20 / 10 = 4
ω3 = 2hωc / h + 1 ≅ 2 × 20 = 40
由此可畫出期望特性的中頻段，如圖2 – 3所示。
根據期望對數頻率特性設計方法，可以畫出期望對數幅頻特性曲線，如圖2 – 3。
圖2 – 3 期望對數幅頻特性曲線
將L ( ω )減去L 0( ω )（縱坐標相減）即得L c( ω )，L c( ω )即為系統中所串進的校正裝置的對數幅頻特性，如圖2 – 4 所示。
圖2 – 4 校正裝置的對數幅頻特性
根據其形狀特點，可寫出校正裝置的傳遞函數為
Gc(s) = ( 0.25s + 1 ) ( 0.1s + 1 ) / ( 2.5s + 1 ) ( 0.01s + 1 )
要獲得上式所描述的傳遞函數，既可用無源校正網路實現，又可用有源校正網路實現。
採用無源滯後------超前網路
無源滯後------超前網路如圖2 – 5
圖2 – 5 無源滯後------超前網路
其傳遞函數Gc（s）=(( T1 s + 1 ) ( T2 s + 1 ))/(( T1 s / β + 1 ) ( βT2s + 1 ))
比較上式與校正裝置的傳遞函數可得
T2 s = R2 C2 = 0.25 , βT2 = 2.5
T1 s = R1 C1 = 0.1 , T1 / β = 0.01
如選C1 =0.33μF，C2=5μF，則可算得
R1=0.1/0.33×10-6=3000kΩ
R2=0.25/5×10-6=50 kΩ
系統校正後的結構圖如圖2 – 6 所示
圖2 – 6 系統校正後的結構圖
採用有源校正網路
由於運算放大器組成的有源校正網路同時兼有校正和放大作用，故圖2 – 7 中的電壓放大和串聯校正兩個環節可以合並，且由單一的有源網路實現。如圖2 – 7 所示的網路中，當R5≫R3時，導出的傳遞函數為
G ( s ) = - Z2 ( Z2 + Z4 ) / Z1 Z4 )
式中，
Z 1 = R1 ；Z2 = R 5 + R 2 / R 2 C 1 s + R2
Z 3 = R3 ；Z4 = R 4 + 1/ C 2 s
再經一級倒相後，網路的傳遞函數可表示成
G(s)=(R2+R5)/R1 (R2R5/(R2+R5) C1s+1)/(R2C1s+1) ((R3+R4)C2s+1)/(R4C2s+1)
圖2 – 7 有源校正網路
電壓放大與校正環節合並後的傳遞函數為
10 Gc（s）=10×( 0.25s + 1 ) ( 0.1s + 1 ) / ( 2.5s + 1 ) ( 0.01s + 1 )
比較以上兩式，並選C1=10μF, C2=20μF，則可求得校正網路的參數如下：
R 2 C 1=2.5，故R 2=250kΩ
R 4 C 2=0.01，故R 4=500kΩ
（R 3+ R 4）C2=0.1, 故R 3=4.5kΩ
R2R5/(R2+R5) C1= 0.25，故R 5=28kΩ
(R2+R5)/R1=10，故R 1=28kΩ
取R 0=R 1=28kΩ。則系統校正後的結構圖如圖2 – 8 所示。
圖2 – 8 系統校正後的結構圖
3繪制校正前後系統的bode圖
3.1 繪制未校正系統的對數幅頻特性
未校正系統的對數幅頻特性如圖2 – 2。程序如下
num=200;
den=[0.0025,0.125,1,0];
sys=tf(num,den);
[mag,phase,w]=bode(num,den);
[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w);
margin(sys)
3.2 繪制校正系統的對數幅頻特性
校正系統的對數幅頻特性，如圖2 – 3 。程序如下
num=[0.025,0.35,1];
den=[0.025,2.51,1];
sys=tf(num,den);
[mag,phase,w]=bode(num,den);
[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w);
margin(sys)
3.3 繪制校正後系統的對數幅頻特性
校正後系統的對數幅頻特性如圖2 – 4 。程序如下：
num=[50,200];
den=[0.000625,0.08775,2.535,1,0];
sys=tf(num,den);
[mag,phase,w]=bode(num,den);
[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag,phase,w);
margin(sys)
總結
課程設計不僅是對前面所學知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學習的東西還太多，以前老是覺得自己什麼東西都會，什麼東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在以後的工作、生活中都應該不斷的學習，努力提高自己知識和綜合素質。
在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，並向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今後的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次課程設計的最大收獲和財富，使我終身受益。
D. 太原理工
（一）復習內容及基本要求
1．自動控制的一般概念
主要內容：自動控制的任務；基本控制方式：開環、閉環（反饋）控制；自動控制的性能要求：穩、快、准。
基本要求：反饋控制原理與動態過程的概念；由給定物理系統建原理方塊圖。
2．數學模型
主要內容：傳遞函數及動態結構圖；典型環節的傳遞函數；結構圖的等效變換、梅遜公式。
基本要求：典型環節的傳遞函數；閉環系統動態結構圖的繪制；結構圖的等效變換。
3．時域分析法
主要內容：典型響應及性能指標、一、二階系統的分析與計算。系統穩定性的分析與計算：勞斯、古爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。
基本要求：典型響應（以一、二系統的階躍響應為主）及性能指標計算；系統參數對響應的影響；勞斯、古爾維茨判據的應用；系統穩態誤差、終值定理的使用條件。
4．根軌跡法
主要內容：根軌跡的概念與根軌跡方程；根軌跡的繪製法則；廣義根軌跡；零、極點分布與階躍響應性能的關系；主導極點與偶極子。
基本要求：根軌跡法則（法則證明只需一般了解）及根軌跡的繪制；主導極點、偶極子等的概念；利用根軌跡估算階躍響應的性能指標。
5．頻率響應法
主要內容：線性系統的頻率響應；典型環節的頻率響應及開環頻率響應；Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據；穩定裕度及計算；閉環幅頻與階躍響應的關系，峰值及頻寬的概念；開環頻率響應與階躍響應的關系，三頻段（低頻段，中頻段和高頻段）的分析方法。
基本要求：典型環節和開環系統頻率響應曲線(Nyquist曲線和對數幅頻、相頻曲線)的繪制；系統穩定性判據（Nyquist判據和對數判據）；等M、等N圓圖，尼柯爾斯圖僅作一般了解；相穩定裕度和模穩定裕度的計算；明確最小相位和非最小相位系統的差別，明確截止頻率和帶寬的概念。
6．線性系統的校正方法
主要內容：系統設計問題概述；串聯校正特性及作用：超前、滯後及PID；校正設計的頻率法及根軌跡法；反饋校正的作用及計算要點；復合校正原理及其實現。
基本要求：校正裝置的作用及頻率法的應用；以串聯校正為主，反饋校正為輔；以頻率法為主，根軌跡法為輔；復合校正的應用。
7．線性連續系統的狀態空間分析方法
主要內容：狀態方程的列寫；狀態方程的解（矩陣指數及其性質）；系統等價變換；狀態方程與傳遞函數的關系；系統的可控性、可觀性及其判據；動態方程的標准形(可控標准型、可觀標准型)；可控性、可觀性分解；對偶原理，傳遞函數的最小實現；狀態反饋及極點配置；狀態觀測器及其設計。
基本要求：上述主要內容中各點均要求，但僅限於單輸入單輸出線性定常連續系統。
8. 非線性系統理論
主要內容：非線性系統動態過程的一般特徵；典型非線性特性及其影響；諧波線性化及描述函數；用描述函數法研究系統穩定性和自激振盪；相軌跡的一般特點及繪制方法；線性系統的相軌跡；非線性系統的相軌跡繪制及分析。
基本要求：明確描述函數法的使用限制條件；典型環節描述函數；用描述函數法分析非線性系統的穩定性和自激振盪；一、二階非線性系統的相軌跡繪制及運動分析。
（二）參考教材
《自動控制原理》 程鵬主編 高等教育出版社出版 2003.8
《自動控制原理學習輔導與習題解答》 程鵬、邱紅專、王艷東 編著 高等教育出版社出版 2004.12
E. 自控里要用校正裝置校正系統時，怎樣判斷採用哪種校正裝置最好
常用的基本方法有根軌跡法和頻率響應法兩種。 ① 軌跡法設計校正裝置 當效能指標以時間域量值（超調量、上升時間、過渡過程時間等）給出時，採用根軌跡法進行設計一般較為有效。設計時，先根據效能指標，在s的復數平面上,確定出閉環主導極點對的位置。隨後，畫出未加校正時系統的根軌跡圖，用它來確定只調整系統增益值能否產生閉環主導極點對。如果這樣做達不到目的，就需要引入適當的校正裝置。校正裝置的型別和引數，根據根軌跡在閉環主導極點對附近的形態進行選取和計算確定。一旦校正裝置決定後，就可畫出校正後系統的根軌跡圖，以確定除主導極點對以外的其他閉環極點。當其他閉環極點對系統過渡過程效能只產生很小影響時，可認為設計已完成，否則還須修正設計。 ② 用頻率響應法設計校正裝置 在採用頻率響應法進行設計時,常選擇頻率域的效能如相角裕量、增益裕量、頻寬等作為設計指標。如果給定效能指標為時間域的形式，則應先化成等價的頻率域形式。通常，設計是在波德圖上進行的。在波德圖上，先畫出滿足效能指標的期望對數幅值特性曲線，它由三個部分組成：低頻段用以表徵閉環系統應具有的穩態精度；中頻段表徵閉環系統的相對穩定性如相角裕量和增益裕量等，它是期望對數幅值特性中的主要部分；高頻段表徵系統的復雜性。然後，在同一波德圖上，再畫出系統不可變動部分的對數幅值特性曲線，它是根據其傳遞函式來作出的。所需串聯校正裝置的特性曲線即可由這兩條特性曲線之差求出，在經過適當的簡化後可定出校正裝置的型別和引數值。 不論是採用根軌跡法還是頻率響應法，設計中常常有一個反復的修正過程，其中設計者的經驗起著重要的作用。設計的結果也往往不是唯一的，需要結合效能、成本、體積等方面的考慮，選擇一種合理的方案。
1.超前校正的目的是改善系統的動態效能，實現在系統靜態效能不受損的前提下，提高系統的動態效能。通過加入超前校正環節，利用其相位超前特性來增大系統的相位裕度，改變系統的開環頻率特性。一般使校正環節的最大相位超前角出現在系統新的穿越頻率點。
2.滯後校正通過加入滯後校正環節，使系統的開環增益有較大幅度增加，同時又使校正後的系統動態指標保持原系統的良好狀態。它利用滯後校正環節的低通濾波特性，在不影響校正後系統低頻特性的情況下，使校正後系統中高頻段增益降低，從而使其穿越頻率前移，達到增加系統相位裕度的目的。
3.滯後-超前校正適用於對校正後系統的動態和靜態效能有更多更高要求的場合。施加滯後-超前校正環節，主要是利用其超前部分增大系統的相位裕度，以改善系統的動態效能；利用其滯後部分改善系統的靜態效能。
無源校正網路：阻容元件優點：校正元件的特性比較穩定。缺點：由於輸出阻抗較高而輸入阻抗較低，要另加放大器並進行隔離，沒有放大增益，只有衰減。有源校正
超前校虛改正：Gc（s）=(a*Td*s+1)/(a*(Td*s+1)).其中a>1， a越大，校正作用越強
滯後校正：Gc(s)=(B*T*s+1)/(T*s+1),其中B<1
超前校正裝置利用相角超前特性增大相角裕量，利用正斜率幅頻特性提高幅穿拿讓（截止）頻率，從而改善暫態效能。應選擇裝置的最大超前角頻率等於系統的幅穿頻率。
滯後校正裝置利用幅值衰減特性，使截止頻率下降，從而增大穩定裕量，改善響應的平穩性，但快速性降低。
利用超前網路或PD控制器進行串聯校正，超前校正裝置。
利用滯後網路或PI控制器進行串聯校正，滯後校正裝置。
控制消譽局工程中用得最廣的是電氣校正裝置，它不但可應用於電的控制系統， 而且通過將非電量訊號轉換成電量訊號，還可應用於非電的控制系統。控制系統 的設計問題常常可以歸結為設計適當型別和適當引數值的校正裝置。校正裝置可 以補償系統不可變動部分（由控制物件、執行機構和量測部件組成的部分）在特 性上的缺陷，使校正後的控制系統能滿足事先要求的效能指標。常用的效能指標 形式可以是時間域的指標，如上升時間、超調量、過渡過程時間等（見過渡過程）， 也可以是頻率域的指標，如相角裕量、增益裕量（見相對穩定性）、諧振峰值、 頻寬（見頻率響應）等。 常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。 在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連線成的一些四端網路。各類 校正裝置的特性可用它們的傳遞函式來表示，此外也常採用頻率響應的波德圖來 表示。不同型別的校正裝置對訊號產生不同的校正作用，以滿足不同要求的控制 系統在改善特性上的需要。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中， 串聯校正裝置採用有源網路的形式，並且製成通用性的調節器，稱為PID（比例 -積分-微分）調節器，它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。 自動控制原理課程設計 第一章 課程設計的目的及題目 -2- 一、課程設計的目的及題目 1.1 課程設計的目的 1）掌握自動控制原理的時域分析法，根軌跡法，頻域分析法，以及各種補 償（校正）裝置的作用及用法，能夠利用不同的分析法對給定系統進行效能分 析，能根據不同的系統性能指標要求進行合理的系統設計，並除錯滿足系統的 指標。 2）學會使用MATLAB 語言及Simulink 動態模擬工具進行系統模擬與除錯。 1.2 課程設計的題目 已知單位負反饋系統的開環傳遞函式 0 K ( ) ( 1 0 ) ( 6 0 ) G S S S S ，試用頻率法 設計串聯超前——滯後校正裝置，使（1）輸入速度為 1 r ad s 時，穩態誤差不大 於 1 126 rad 。(2)相位裕度 0 3 0 ，截止頻率為 20 rad s 。（3）放大器的增益不 變。 自動控制原理課程設計 第二章 課程設計的任務及要求 -3- 二、課程設計的任務及要求 2.1 課程設計的任務 設計報告中，根據給定的效能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正 （須寫清楚校正過程），使其滿足工作要求。然後利用MATLAB 對未校正系統和 校正後系統的效能進行比較分析，針對每一問題分析時應寫出程式，輸出結果圖 和結論。最後還應寫出心得體會與參考文獻等。 2.2 課程設計的要求 1）首先，根據給定的效能指標選擇合適的校正方式對原系統進行校正，使 其滿足工作要求。要求程式執行的結果中有校正裝置傳遞函式和校正後系統開環 傳遞函式，校正裝置的引數T， 等的值。 2）利用MATLAB 函式求出校正前與校正後系統的特徵根，並判斷其系統是 否穩定，為什麼? 3）利用MATLAB 作出系統校正前與校正後的單位脈沖響應曲線，單位階躍 響應曲線，單位斜坡響應曲線，分析這三種曲線的關系。求出系統校正前與校正 後的動態效能指標σ%、tr、tp、ts 以及穩態誤差的值，並分析其有何變化。 4）繪制系統校正前與校正後的根軌跡圖，並求其分離點、匯合點及與虛軸 交點的座標和相應點的增益 K 值，得出系統穩定時增益 K 的變化范圍。繪制系 統校正前與校正後的Nyquist 圖，判斷系統的穩定性，並說明理由。 5）繪制系統校正前與校正後的Bode 圖，計算系統的幅值裕量，相位裕量， 幅值穿越頻率和相位穿越頻率。判斷系統的穩定性，並說明理由。 自動控制原理課程設計
控制系統的校正裝置可分為串聯校正裝置和反饋校正裝置。
這可以參考自控原理中的解答過程啊
樓主你好,對於分子分母均為一階的校正裝置,只有可能是很簡單的超前或滯後校正.
所謂超前滯後,指的是校正裝置帶來的相角變化.
在Bode圖中,兩種校正裝置兩端斜率均為0dB/dec,只在中間斜率有不同
超前校正裝置為0dB/dec→20dB/dec→0dB/dec
幅頻曲線表現為橫→斜率正→橫,此時才可以帶來正的相角
滯後校正裝置則為0dB/dec→-20dB/dec→0dB/dec
幅頻曲線表現為橫→斜率負→橫
兩者均為分子分母1階的傳遞函式,其差別僅在於是如何轉折的
超前校正裝置在第一個轉折頻率處,斜率從0變到20,也就是說,分子對應的w是第一個轉折頻率,也就是說在G(s)=(s/w1+1)/(s/w2+1)中,需要w1<w2.
而滯後校正裝置則恰好相反
在本題中,G(s)=(s/5+1)/(s/0.5+1),很顯然第一個轉折頻率是w=0.5,此環節位於分母上,會將幅頻曲線往下拉,帶來滯後的相角,因此為滯後校正裝置
時間響應指標，用根軌跡設計方法。
根據指標，按二階系統求出阻尼比和wn，根軌跡應該過此點。
ts增加，因此用超前校正。
校正的具體引數求法，參考書上根軌跡超前校正設計方法
F. 自動控制原理與系統專業課
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自動控制原理與系統課程是電氣自動化、機電一體化、電氣工程等內專業的專業課,其具有很容強的綜合性和實踐性,學習難度較大。自動控制原理與系統課程面向二、三年級學生開設。該課程是在掌握閉環控制系統的基本規律和交、直流調速控制系統的基本方法與相關理論的基礎上研究各種電力拖動系統調速控制問題。該課程具有綜合性、實踐性強的特點。
2本課程是電氣自動化專業必修的一門專業主幹課。主要教學內容以反饋控制理論為核心，研究控制系統建模方法、線性系統的分析與設計方法及自動控制系統的工作原理、自動調節過程等內容。通過本課程的學習，培養學生掌握自動控制理論、具有自動控制系統的安裝、調試、運行、維護等應用能力。
3教學的主要內容為：
自動控制系統概述
自動控制系統的數學模型
自動控制系統的時域分析法率特性
自動控制系統的校正
直流調速系統
直流調速系統的工程設計方法
G. matlab自動控制原理問題
輸入help feedback 就可以知道feedback(sys1,sys2,sign),其中sys1，sys2必須是傳遞函數，你上面的程序根本就沒有傳遞函數。另外-1表示正反饋，1或者默認（不寫）為負反饋。而且feedback返回的是傳遞函數，而不是一個分母，分子的矩陣，傳遞函數用tf（）來給出。所以正確程序應該為：
clear
numg=[2];
deng=[1 0 0 0];
G=tf(numg,deng);
numh=[1 2 2];
denh=[1];
H=tf(numh,denh);
G1=feedback(G,H,1)%若為正反饋把1變為-1
運行結果為：
Transfer function:
2
---------------------
s^3 - 2 s^2 - 4 s - 4
正反饋的結果為：
Transfer function:
2
---------------------
s^3 + 2 s^2 + 4 s + 4