文档介绍：摘要
MATLAB是一种包括大量计算算法集合。其拥有600各种工程中要用到数学运算函数，可以以便实现顾客所需各种计算功能。函数中所使用算法都是科研和工程计算中最新研究成果，而前通过了各种优化和容错解决。在普通状况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C++ 。在计算规定相似状况下，使用MATLAB编程工作量会大大减少。MATLAB这些函数集涉及从最简朴最基本函数到诸如矩阵，特性向量、迅速傅立叶变换复杂函数。函数所能解决问题其大体涉及矩阵运算和线性方程组求解、微分方程及偏微分方程组求解、符号运算、傅立叶变换和数据记录分析、工程中优化问题、稀疏矩阵运算、复数各种运算、三角函数和其她初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。
本次课程设计就是运用MATLAB对一单位反馈系统进行滞后-超前校正。通过运用MATLAB有关功能，绘制系统校正先后伯德图、根轨迹和阶跃响应曲线，，可以运用不同分析法对给定系统进行性能分析，能依照不同系统性能指标规定进行合理系统设计，并调试满足系统指标。学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试。
核心字：超前-滞后校正 MATLAB 仿真
课程设计应达到目
1. 掌握自动控制原理时域分析法，根轨迹法，频域分析法，以及各种补偿（校正）装置作用及用法，可以运用不同分析法对给定系统进行性能分析，能依照不同系统性能指标规定进行合理系统设计，并调试满足系统指标。
2. 学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试。
课程设计题目及规定
题目：
已知单位负反馈系统开环传递函数，试用频率法设计串联滞后——超前校正装置，使之满足在单位斜坡作用下，系统速度误差系数，系统相角裕量，校正后剪切频率。
设计规定：
1. 一方面，依照给定性能指标选取适当校正方式对原系统进行校正，使其满足工作规定。规定程序执行成果中有校正装置传递函数和校正后系统开环传递函数，校正装置参数T，等值。
2.. 运用MATLAB函数求出校正前与校正后系统特性根，并判断其系统与否稳定，为什么?
3. 运用MATLAB作出系统校正前与校正后单位脉冲响应曲线，单位阶跃响应曲线，单位斜坡响应曲线，分析这三种曲线关系。求出系统校正前与校正后动态性能指标σ%、tr、tp、ts以及稳态误差值，并分析其有何变化。
4. 绘制系统校正前与校正后根轨迹图，并求其分离点、汇合点及与虚轴交点坐标和相应点增益值，得出系统稳定期增益变化范畴。绘制系统校正前与校正后Nyquist图，判断系统稳定性，并阐明理由。
5. 绘制系统校正前与校正后Bode图，计算系统幅值裕量，相位裕量，幅值穿越频率和相位穿越频率。判断系统稳定性，并阐明理由。
3. 用MATLAB进行控制系统滞后－超前校正设计
-超前校正设计目和原理
目：所谓校正就是在系统不可变某些基本上，加入恰当校正元部件，使系统满足给定性能指标。校正方案重要有串联校正、并联校正、反馈校正和前馈校正。拟定校正装置构造和参数办法重要有两类：分析法和综合法。分析法是针对被校正系统性能和给定性能指标，一方面选取适当校正环节构造，然后用校正办法拟定校正环节参数。在用分析法进行串联校正时，校正环节构造普通采用超前校正、滞后校正和滞后-超前校正这三种类型。超前校正普通可以改进控制系统迅速性和超调量，但增长了带宽，而滞后校正可以改进超调量及相对稳定度，但往往会因带宽减小而使迅速性下降。滞后-超前校正兼用两者长处，并在构造设计时设法限制它们缺陷。
原理：滞后-超前校正RC网络电路图如图1所示。

图1 滞后-超前校正RC网络
下面推导它传递函数：
令：
则：
其中为超前某些参数，为滞后某些参数。
滞后-超前校正频域设计实际是超前校正和滞后校正频域法设计综合，基本办法是运用滞后校正将系统校正后穿越频率调节到超前某些最大相角处频率。详细办法是先合理地选取截止频率
，先设计滞后校正某些，再依照已经选定设计超前某些。
应用频率法拟定滞后超前校正参数环节：
1、依照稳态性能指标，绘制未校正系统伯德图；
2、选取校正后截止频率；
3、拟定校正参数；
4、拟定滞后某些参数；
5、拟定超前某些参数；