第一章绪论。
matlab由一系列工具组成。这些工具方便用户使用matlab的函数和文件，其中许多工具采用的是图形用户界面。包括matlab桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。
随着matlab的商业化以及软件本身的不断升级，matlab的用户界面也越来越精致，更加接近windows的标准界面，人机交互性更强，操作更简单。而且新版本的matlab提供了完整的联机查询、帮助系统，极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统，程序不必经过编译就可以直接运行，而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。
第二章理论计算设计及结果。
2.1 确定原系统数学模型；
当开关s断开时，求原模拟电路的开环传递函数个g(s)
电路图由三部分组成，如图1所示。
图1 系统电路图
计算过程：1） 确定g1(s)
r=100k
c=1uf所以g1(s) =
r1=100k, r2=50k, r3=50k
所以 g2(s)= 1
r4=100k
r5=100k
c=10uf=10-2
所以g3(s)=
g(s)=g1(s)g2(s)g3(s),所以g(s)=
2.2 确定原系统性能：c、(c)
开环传递函数a(ωc)=10/ωc2√ωc2+1=1 原系统达到幅值穿越频率时a(ω)1 a(ωc)=10/ωc2√ωc2+1=1 经计算由：ωc=3.1
校正前系统的相位裕量为 γ=180。+φc)=180。-90。-arctan(ωc)
将ωc=3.1代入式中得γ=17.9。。
2.3 确定校正装置传递函数gc(s)，并验算设计结果。
设超前校正装置的传递函数为：
若校正后系统的截止频率c=m，原系统在c处的对数幅值为l(c)，则：由此得：
由，得时间常数t为：
将a=3.94，ωm=4.4带入得t=0.11447
再将a=3.94，t=0.11447带入超前校正装置传递函数中得。
第三章 matlab**设计。
利用matlab进行**设计（校正），就是借助matlab相关语句进行上述运算，完成以下任务：确定校正装置；绘制校正前、后、校正装置对数频率特性；确定校正后性能指标。从而达到利用matlab辅助分析设计的目的。
单位反馈线性系统开环传递函数为：
要求系统在单位斜坡输入信号作用时，开环截止频率c≥4.4弧度/秒，相位裕量≥450，幅值裕量h≥10db，利用matlab进行串联超前校正。
1、绘制原系统对数频率特性，并求原系统幅值穿越频率wcp（c））、相位穿越频率wcg、相位裕量pm[即(c)]、幅值裕量gm
num=[10];
den=[1,1,0];
g=tf(num,den求原系统传递函数。
bode(g绘制原系统对数频率特性。
margin(g求原系统相位裕度、幅值裕度、截止频率。
gm,pm,wcg,wcp]=margin(g);
grid绘制网格线
原系统伯德图如图2所示，其截止频率、相位裕量、幅值裕量由。
图中可见。图2 校正前系统伯德图。
2、求校正装置gc(s)（即gc）传递函数。
l=20*log10(10/(4.4*sqrt(4.4^2+1)))求原系统在c=4.4处的对数幅值l
a=10^(-l/10
wc=4.4;
t=1/(wc*sqrt(a
numc=[a*t,1];
denc=[t,1];
gc=tf(numc,denc
3、求校正后系统传递函数g(s)（即ga）
numa=conv(num,numc
dena=conv(den,denc);
ga=tf(numa,dena
4、求校正后系统对数频率特性，并与原系统及校正装置频率特性进行比较。
w=logspace(-1,2
bode(ga
hold on
bode(g,’:w
hold on
bode(gc
grid;
校正前后伯德图如图3所示，校正装置参数a=3.9417，t=0.11447，校正装置传递函数为。
图3 校正前、后、校正装置伯德图。
5、求校正后系统截止频率wcp、相位裕量pm、幅值裕量gm，程序如下：
bode(ga);
margin(ga);
[gm,pm,wcp]=margin(ga);
grid;校正后系统的伯德图如图4所示，在图中可见其截止频率、相位裕量、幅值裕量，校正后的各项指标都达要求。
图4第四章 simulink**分析。
4.1 原系统单位阶跃响应。
原系统**模型如图5所示。
图5系统运行后，其输出阶跃响应如图6所示。
图64.2 校正后系统单位阶跃响应。
校正后系统**模型如图7所示。
图7系统运行后，其输出阶跃响应如图8所示。
图84.3 校正前后系统阶跃响应的比较
**模型如图9所示。
图9系统运行后，器输出阶跃响应如图10所示。
图10第五章确定有源超前校正网络参数r、c值。
确定校正装置传递函数gc(s),并验算设计结果：
原得到超前校正前系统传递函数为gc(s)=
校正后系统传递函数g(s)=
其相位裕量 γ’180。+φc’)=180。+(arctan0.
456*4.4 -90。-arctan4.
4-arctan0.11447*4.4)=49.
8。>45。
幅值裕量h=∞,系统的性能完全满足。
又有a=1+ r2=50k,r3=50k,a=3.94 所以代入求得r=8.5k；
又因为c=t/r t=0.11447, r=8.5k代入得c=13.46uf。
五、校正装置的作用。
在确定了合理性能指标以后，就可以进行系统的初步设计，着手选择系统的执行元件测量元件和放大器等，这些是构成控制器的基本元件，它们连同被控对象，组成控制系统的基本部分。被控对象和控制装置的基本元部件确定以后，就可将系统组装起来。那么，这是得系统是否能够全面符合性能指标的要求呢？
实践证明，一般不是很理想的，这就需要在系统联式之前进行认真的分析计算。假使性能不佳，满足不了性能指标的要求，就要在容许范围内调整基本元件的某些特性和参数（最容易改变的是放大器的增益）。如果经过这样的调整仍然达不到性能指标的要求，就得在原系统的基础上采取另外一些措施，即对系统加以“校正”。
所谓校正，就是给系统附加一些具有某种典型环节特性的点网络，模拟运算部件及测量装置等，靠这些环节的配置来有效地改善整个系统的性能，借以达到要求的指标。由此可见，要改善系统的性能，有两个途径，一条是调整参数，另一条就是增加校正环节。按照校正装置在系统在系统中的链接方式，控制系统校正方式可分为串联校正，反馈校正，前馈校正和符合校正四种。
总结。本次课程设计我们用到了matlab软件，并且学会了如何使用它，对我们以后的学习和工作是有很大帮助的。这次课程设计用到了很多方面的知识，有些知识只有在用到时才知道它的重要性，通过这次课程设计使我知道了学习要学的透彻，以及要经常地复习，这样才能最快的完成学习任务。
做完本次课程设计，使我对自动控制技术有了更深刻的了解，以前在课本上有很多不明白的问题，在完成课程设计的时候有了很多的思路，帮助我记忆了知识，理论是一方面，实践看来也很重要，以后自己应该加强实践的训练。
通过这次实践，找到了自己的不足，在以后的学习和生活中尽量的完善自己，认真复习和加强自己的实践能力，对每件事情都应尽可能的做到最好。
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