自動控制原理校正課程設計--線性控制系統(tǒng)校正與分析-文庫吧
2024-12-29 17:57 本頁面
【正文】 第三章 校正函數(shù)的設計首先，根據(jù)給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統(tǒng)進行校正，使其滿足工作要求。要求程序執(zhí)行的結果中有校正裝置傳遞函數(shù)和校正后系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，校正裝置的參數(shù)T，α等的值。對給出的開環(huán)系統(tǒng)分析，已知單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，試用頻率法設計串聯(lián)校正裝置，要求校正后系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)，系統(tǒng)的相角裕度，校正后的剪切頻率，步驟如下：⑴根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求，確定開環(huán)增益K； 已知系統(tǒng)函數(shù)為一型系統(tǒng)，靜態(tài)速度誤差系數(shù)，取，則故：函數(shù)為：⑵利用已確定的開環(huán)增益，畫出未校正系統(tǒng)的對數(shù)頻率特性，確定未校正系統(tǒng)的剪切頻率，相角裕度和幅值裕度Kg。程序如下：k=5。num=[k]。deng=[ 1 0]。G0=tf(num,deng)figure(1)。margin(G0)[kg,r,wg,wc]=margin(G0) %bode的參數(shù)運行后的結果及圖形：幅值裕量Lh= L（Wg）= 幅值穿越頻率Wg=2想位裕量r =18090arctan(Wc)*Wc = 176。截止頻率 Wc =2（3）由于r的值不符合題目要求；r=45176。，則選取串聯(lián)滯后校正； 考慮到滯后網(wǎng)絡在新的截止頻率wc’’處會產(chǎn)生一定的相角滯后，選j (wc’’)= 6176。,則：g’’=g’(wc’’)+ j (wc’’)，g’’=45176。,則g’(wc’’)= g’’j (wc’’)=51176。；由g’（wc’’）=18090176。 arctanwc’’ wc’’=51176。，解得wc’’=。當wc’’=，L’(w)=；由20lgb+L’(wc’’)=0，解得 b=令1/bT=’’， 解得 T=，滯后校正的函數(shù)為Gc=(1+)/(1+)；因為這里wc’’2不滿足系統(tǒng)的要求，在原有的校正基礎上對系統(tǒng)進行超前校正。串聯(lián)超前校正可以使截止頻率后移，所以可以在串聯(lián)滯后環(huán)節(jié)的基礎上再加上一個串聯(lián)超前環(huán)節(jié)，使得wc’’=2rad/s。取wc=2rad/s，由L’’(w)曲線可得出L’’(wc)= –L’’(wc)=10lgaa=T=1/wc(√a)=則串聯(lián)超前傳遞函數(shù)Gc2=(1+aTs)/(1+Ts)=(1+)/(1+)滯后超前校正后的傳遞函數(shù)為Gk=Gs*Gc2=[5(1+) (1+)]/ [ s(s+1)(+1) (1+) (1+)]程序如下：s=tf(39。s39。)G1c=(1+*s)/(1+*s)。G2c=(1+*s)/(1+*s)。G0=5/(s*(s+1)*(*s+1))。Gs=G1c*G2c*G0。figure(4)。margin(Gs39。)hold on 。grid [kg,r,wg,wc]=margin(Gs)運算后的圖形及結果：計算出的系統(tǒng)的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越頻率和幅值裕量 kg = 相位裕量 r = 幅值穿越頻率wg = 相位穿越頻率： wc = 符合題目的要求，校正系統(tǒng)可以。第四章 系統(tǒng)動態(tài)性能的分析任務：利用MATLAB作出系統(tǒng)校正前與校正后的單位脈沖響應曲線，單位階躍響應曲線，單位斜坡響應曲線，分
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