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《控制系统仿真与CAD》大作业

一、提交内容和评分标准

1、大作业word文档（.doc格式），包括：每道题目的程序（有必要的注释）、程序运行结果、结果分析。此项占大作业成绩的50%。

2、5分钟的汇报视频文件（.mp4格式），汇报视频需用EV录屏软件（EVCapture，学习通“资料”栏目里可下载）录制，用这个软件对着程序讲解，录成一个mp4视频文件（打开录屏软件，点击开始录制，打开程序，对着麦克风说话，可以随时停止，结束后自动生成视频文件）。此项占大作业成绩的50%。

二、提交协议（非常重要！）

1、截至时间：2020年6月17日（周三）晚上20点。

2、提交方式：学习通“作业”栏目里，文件夹命名为学号_姓名（比如***0001_张三），文件夹中需包括大作业word文档（.doc格式），汇报视频文件（.mp4格式），word文档和汇报视频文件命名与文件夹一样。

三、注意事项

1、两人雷同分数/2，三人雷同/3，以此类推。

2、没有做任何修改将例题、平时作业或阶段练习程序交上来，分数为0。

四、题目：以下四道题，任选一题完成，尽可能 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 。

选题三：二阶系统串联校正装置的设计与分析

设某单位负反馈系统的开环传递函数如下：

设计要求：1、分析校正前系统性能指标

2、选用合适的方法设计一个串联校正装置
，使闭环系统的阶跃响应曲线超调量
，过渡过程时间
，开环比例系数
，并分析串联校正装置中增益、极点和零点对系统性能的影响。

选题四：单级倒立摆的控制器设计与分析

某单级倒立摆如图1所示，其状态方程已知。

图1 单级倒立摆示意图

其中小车的质量为M=0.5kg，倒立单摆的质量为m=0.2kg，小车的摩擦系数为b=0.1N/m/s，端点与倒立单摆质心的距离为l=0.3m，倒立单摆的惯量I=0.006kg*m2，输入量u=F是施加在小车上的外力，四个状态变量分别是小车的坐标x，x的一阶导数，倒立单摆的垂直角度Φ，Φ的一阶导数。输出的被控量分别是小车的坐标x和倒立单摆的垂直角度Φ。

分析系统性能

配置系统极点，满足如下指标：

（1）输出量x和Φ的过渡过程时间小于2s。

（2）输出量x的上升时间小于0.5s。

（3）输出量Φ的超调量小于20°（0.35rad/s）。

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