这里记录着一个渣渣“学做”课程设计的全过程，对没错，我就是个战五渣，尤其是在学习自动控制原理这方面。
这学期新开了一门课叫做《自动控制原理》，是自动化的核心课程，对，没错，老师在最开始的时候就说了，这门课，真正学懂得人不超过一个年纪的自动化里，不超过一手之数，而我，很明显就是那剩下的茫茫人海中的一员。
特别是这学期我又决定将侧重点转向web开发方面，忽略了对本专业课程的钻研，第二天上午就是自动控制原理的课，这一天晚上还依然在熬夜写php程序，对没错，这就是我，而且，一熬就是一个通宵，真不知道是该夸自己还是该骂自己，ok，废话少说，进入正题。
课程设计题目：
给出一个开环传递函数：
设计一个校正装置，使校正后系统满足以下要求
1)、校正后系统在单位斜坡响应时，稳态误差要小于0.01；
2)、校正后系统的幅值裕度
；相角裕度
。
课程设计制作过程：
一、分析
由题意可看出，所给的系统为“1”型系统，又由于要求(1)可知系统K的取值范围是大于等于100；因此，取K=100带入方程，并使用matlab设计原系统
- clear;clc;
a=100;b=conv([1 0],conv([0.1 1],[0.01 1]));sys=tf(a,b)sysc=feedback(sys,1);%原系统单位阶跃响应曲线step(sysc),grid on%绘制原系统的nyquist曲线figure(2);subplot(1,2,1),nyquist(sys),grid onhold on;subplot(1,2,2),nyquist(sys),axis([-2,2,-2,2]),grid on%绘制原系统的根轨迹曲线figure(3);subplot(1,2,1),rlocus(sys),grid onhold on;subplot(1,2,2),rlocus(sys),axis([-16,2,-2,2]),grid on
(1)超前校正
到底是采用超前校正还是滞后校正呢？无知的我只能一个一个的试，先采用超前矫正吧，至于如何设计，直接按照书上的指示操作，先用matlab进行代码操作
clear;clc;%sys=tf(100,[0.001 0.11 1 0]);a=100;b=conv([1 0],conv([0.1 1],[0.01 1]));sys=tf(a,b)%绘制原系统的bode图margin(sys)[gm1,pm1,wg1,wp1]=margin(sys);gm1; %原系统幅值裕度pm1; %原系统相角裕度wg1; %原系统穿越频率wp1; %原系统剪切频率 开环截止频率%---------矫正装置设计开始----------%pm0=45-pm1+10 %根据要求的相角裕度求补偿部分phim=pm0*pi/180; %转化成弧度数alpha=(1-sin(phim))/(1+sin(phim)) %计算超前矫正的a(阿尔法)的值gm0=-10*log10(1/alpha)%找出phase相角下，源程序bode图中的w(欧米伽)的值，并以此为矫正后系统的零点[mag,phase,w]=bode(sys);%mag幅值向量，phase相角向量，w频率向量[mu,pu]=bode(sys,w);adb=20*log10(mu);am=10*log10(alpha);wc=spline(adb,w,am)T=1/(wc*sqrt(alpha))nc=[T,1];dc=[alpha*T,1];sysc=tf(nc,dc) %校正后系统%---------矫正系统设计END-----------%%sys原系统，sysc校正装置，system校正后系统system=sys*syschold on,margin(system),grid onhold on,margin(sysc),grid on%figure(2)%margin(system)[gm2,pm2,wg2,wp2]=margin(system);gm2; %幅值裕度pm2; %相角裕度wg2; %穿越频率wp2; %剪切频率 开环截止figure(2)%校正后系统的单位阶跃响应曲线x=feedback(system,1);step(x)figure(3)%校正后系统的根轨迹曲线rlocus(system)
但是最终获得的矫正后系统并不是满足要求，要求中幅值裕度要达到20dB，相角裕度要达到45deg，但是，上面这个系统设计出来的幅值裕度和相角裕度分别是11.7dB和37.2deg，到这里就可以确定，超前校正是行不通的，但是，还需要一个理由，于是，将a（阿尔法）直接赋值为0.01，也就是看一下，超前矫正的极限是多少，能不能满足要求。
将alpha=0.01带入超前矫正系统时，发现，得到的校正后系统的幅值裕度是18.6dB，相角裕度是44.3deg，还不满足要求，可见，这个系统不适合使用超前校正，换！换滞后校正！
(2)滞后校正
同样根据课本上对滞后校正的描述仿写matlab程序
num=100;den=conv([1,0],conv([0.1,1],[0.01,1]));sys0=tf(num,den);[gm0,pm0,wg0,wp0]=margin(sys0)%计算截止频率Wcgama=45;gama1=gama+6;[mu,pu,w]=bode(sys0)wc=spline(pu,w,(gama1-180))%计算B（贝塔）的值na=polyval(num,j*wc);da=polyval(den,j*wc);g=na/da;g1=abs(g);h=20*log10(g1);beta=10^(h/20)T=10/wc;sysc=tf([T,1],[beta*T,1])%绘制校正装置的bode图bode(sysc),grid on%sys0为原系统，sysc为校正装置，得到校正后系统syssys=sys0*sysc;hold on%得到校正后系统的bode图并求出其幅值裕度和相角裕度figure(2);margin(sys),grid on%绘制校正后系统的单位阶跃响应曲线figure(3);sys1=feedback(sys,1);step(sys1),grid on%绘制校正后系统的nyquist曲线并对其进行局部放大figure(4);subplot(1,2,1),nyquist(sys),grid onsubplot(1,2,2),nyquist(sys),axis([-0.3,0.3,-0.03,0.03]),grid on%绘制校正后系统的根轨迹曲线并对其进行局部放大figure(5);subplot(1,2,1),rlocus(sys),grid onhold on;subplot(1,2,2),rlocus(sys),axis([-16,2,-2,2]),grid on