【正文】 54 圖圖 554滯后系統(tǒng)結(jié)構圖 圖中 Gc1(s） =10 10（ s+1） Gc2（ s） = 11s+1 3．串聯(lián)超前 — 滯后校正（ 1） 模擬電路圖如圖 55，雙刀開關斷開對應未校狀態(tài)，接通對應超前 — 滯后校正。 圖圖 555超前 — 滯后校正模擬電路圖 （ 2） 系統(tǒng)結(jié)構圖示如圖 56。 圖圖 5566 超前 — 滯后校正系統(tǒng)結(jié)構圖 圖中 Gc1（ s） =6 6（ +1）（ +1） Gc2（ s） = （ 6s+1）（ +1） 四、實驗步驟 ，在桌面雙擊圖標 [自動控制實驗系統(tǒng) ]運行軟件。 ,通信正常繼續(xù)。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以繼續(xù)進行實驗。 超前校正： (圖 51)。電路的輸入 U1接 A/D、D/A卡的 DA1 輸出，電路的輸出 U2 接 A/D、 D/A 卡的 AD1輸入，將將純積分電容兩端連在模擬開關上。檢查無誤后接通電源。 s 放在斷開位置。 [五、連續(xù)系統(tǒng)串聯(lián)校正 ]。鼠標單擊按鈕，彈出實驗課題參數(shù)設置對話框。在參數(shù)設置對話框中設置相應的實驗參數(shù)后鼠標單擊確認等待p和調(diào)節(jié)時間 ts。 s 接通，重復步驟 5,將兩次所測 的波形進行比較。并將測量結(jié)果記入下表中： 超前校正系統(tǒng)指標校正前校正后階躍響應曲線見圖 見圖 δ %,8Tp（秒） 166118Ts（秒） 1152154 滯后校正： (圖 53)。電路的輸入 U1接 A/D、D/A卡的 DA1 輸出，電路的輸出 U2 接 A/D、 D/A 卡的 AD1輸入，將純積分電容兩端連在模擬開關上。檢查無誤后接通電源。 s放在斷開位置。 [五、連續(xù)系統(tǒng)串聯(lián)校正 ]。鼠標單擊按鈕，彈出實驗課題參數(shù)設置對話框，在參數(shù)設置對話框中設置相應的實驗參數(shù)后鼠標單擊確認等待屏幕的顯示區(qū)顯示實驗結(jié)果，p和調(diào)節(jié)時間 ts。 s 接通，重復步驟 9,將兩次所測的波形進行比較。并將測量結(jié)果記入下表中： 滯后校正系統(tǒng)指標校正前校正后階躍響應曲線見圖 見圖 δ %（秒） 213439Ts（秒） 2529529 五、實驗報告 1．計算 串聯(lián)校正裝置的傳遞函數(shù) Gc（ s）和校正網(wǎng)絡參數(shù)。 2．畫出校正后系統(tǒng)的對數(shù)坐標圖，并求出校正后系統(tǒng)的ω′ c及ν′。 3．比較校正前后系統(tǒng)的階躍響應曲線及性能指標，說明校正裝置的作用。 階躍響應曲線： 串聯(lián)超前校正前： 串聯(lián)超前校正后： 圖 圖 串聯(lián)滯后校正前： 串聯(lián)滯后校正后： 圖 圖 串聯(lián)超前校正前： G（ s） = Wc=， V=17度 串聯(lián)超前校正后： G（ s） = Wc=25rad/s， V=65度 串聯(lián)滯后校正前： G（ s） = Wc= 串聯(lián)滯后校正后： G（ s） = Wc= 由以上實驗結(jié)果，得到校正裝置作用：超前校正的是利用超前校正網(wǎng)絡的相位超前特性來增大系統(tǒng)的相位裕量，以達到改善系統(tǒng)瞬態(tài)響應的目的。為此，要求校正網(wǎng)絡最大的相位超前角出現(xiàn)在系統(tǒng)的截止頻率（剪切頻率）處。由于 RC 組成的超前網(wǎng)絡具有衰減特性，因此，應采用帶放大器的無源網(wǎng)絡電路，或采用運算放大器組成的有源網(wǎng)絡。 滯后校正裝置即利用校正裝置的超前部分來增大系統(tǒng)的相位裕度，以改善其動態(tài)性能；利用它的滯后部分來改善系統(tǒng)的靜態(tài)性能，兩者分工明確，相輔相成。 第二篇：南郵自動控制原理實驗報告 實 驗一、控制系統(tǒng)的時域分析實驗二、線性系統(tǒng)的根軌跡研究實驗三、系統(tǒng)的頻率響應和穩(wěn)定性研究實驗四、連續(xù)系統(tǒng)串聯(lián)校正 課程名稱： 自動控制原理 仿真實驗一：控制系統(tǒng)的時域分析一、 實驗目的： 1．觀察控制系統(tǒng)的時域響應； 2．記錄單位階躍響應曲線； 3．掌握時間響應分析的一般方法； 4．初步了解控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程。 二、 實驗步驟： 1．開機進入 Matlab運行界面。 2． Matlab指令窗： CommandWindow，運行相關指令。依次完成實 驗內(nèi)容。 3．本次實驗的相關 Matlab函數(shù)（參考材教材 P74： ： 控制系統(tǒng)模型描述）： G=tf([num],[den])可輸入一傳遞函數(shù)。 step(G,t)在時間范圍 t秒內(nèi)，畫出單位階躍響應圖。 impulse(G,t)在時間范圍 t秒內(nèi)，畫出單位脈沖響應圖。 三、 實驗結(jié)果 1()1sTs的時間常數(shù) T，分別觀察該系統(tǒng)的脈沖響應、階躍響應、斜坡響應以及單位加速度響應。 脈沖響應： T=1s T=3S 階躍響應 : T=1s T=7s 斜坡響應 : T=1s T=3s 單位加速度響應 : T=1s T=7s 二階系統(tǒng)的時域性能分析：觀測二階系統(tǒng) 222()2nnnss （（ 1） ） 令 1n 0,2 ，結(jié)合單位階躍響應圖，觀察阻尼比對階躍響應的影響。 阻尼比 =0： G=tf([1],[1,0,1]) Transferfunction: 11 s^2+1 step(G,18) 阻尼比 =： G=tf([1],[1,1,1]) Transferfunction: 11 s^2+s+1 step(G,18) 阻尼比 =2： G=tf([1],[1,2,1]) Transferfunction: 11 s^2+2s+1 step(G,18) 結(jié)論： 當阻尼比取 00 時，其振蕩頻率為 11，即為無阻尼振蕩；當阻尼比大于 00 小于 11 時，二階系統(tǒng) 為欠阻尼二階系統(tǒng)，其單位階躍響應為衰減振蕩；當阻尼于比大于 11 時，二階系統(tǒng)為過阻尼二階系統(tǒng)，其單位階躍響應為是非振蕩的。 （ 22） 令 1,2,5n ，結(jié)合單位階躍響應圖，觀察自然頻率對階躍響應的影響。 自然頻率 =1： G=tf([1],[1,1,1]) Transferfunction: 11 s^2+s+1 step(G,18) 自然頻率 =2： G=tf([4],[1,2,4]) Transferfunction: 22 s^2+2s+2 step(G,18) 自然頻率 =5： G=tf([25],[1,5,25]) Transferfunction: 55 s^2+5s+5 step(G,18) 結(jié)論： 自然頻率越小，阻尼比越小，系