【正文】 _step)%求校正后閉環(huán)系統(tǒng)帶寬頻率 結(jié)果如下圖所示 ： 圖 10 已校正系統(tǒng)的伯德圖 命令行中的結(jié)果為： hdb3 =； r3 =； wx3 =； wc3 = 因此校正后系統(tǒng)穿越頻率為 ，截止武漢理工大學(xué)《自動控制原理》課程設(shè)計說明書 14 頻率為 。 2)運用奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性 在 MATLAB 中繪制校正后系統(tǒng)的開環(huán)幅相特性曲線，在命令行中鍵入如下命令： sys1=tf(num1,den1) sys2=tf(num2,den2) sys3=series(sys1,sys2) nyquist(sys3) title(39。已校正系統(tǒng)根軌跡圖 39。從圖中可以看出校正后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)收斂于穩(wěn)態(tài)值 1，系統(tǒng)穩(wěn)定。其中相角裕度的 增加意味著阻尼比增大，超調(diào)量減小，系統(tǒng)動態(tài)性能變好； 3) 校正后系統(tǒng)截止頻率從 。 由于課程設(shè)計任務(wù)書中要求使用 MATLAB 軟件進行仿真，這使我又學(xué)習(xí)了MATLAB 的相關(guān)知識，在用 MATLAB 進行控制系統(tǒng)建模仿真的過程中，我發(fā)現(xiàn)這個軟件確實非常強大，平時用手畫根軌跡或者是幅頻相頻特性曲線時要花費大量的時間，做大量的運算，然而在 MATLAB 中只需要幾條簡單的指令就可以將圖做的非常完美，這使我深刻理解了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”這句話的含義。 武漢理工大學(xué)《自動控制原理》課程設(shè)計說明書 21 參考文獻 [1] 胡壽松 .自動控制原理 .北京 :科學(xué)出版社 ,2021 [2] 吳曉燕 ,張雙選 .MATLAB 在自動控制中的應(yīng)用 .西安 :西安 電子科技大學(xué)出版社 ,2021 [3] 王萬良 .自動控制原理 .北京 :高等教育出版社 ,2021. [4] Richard ,Robert Control Jersey:Pearson Education,Inc, [5] 鄒伯敏 .自動控制理論 第 3 版 .機械工業(yè)出版社 本科生課程設(shè)計成績評定表 姓 名 性 別 男 專業(yè)、班級 課程設(shè)計答辯或質(zhì)疑記錄： 成績評定依據(jù)： 評 定 項 目 最高分限 評分成績 1．選題合理、目的明確 10 2．設(shè)計方案正確、具有可行性、創(chuàng)新性 20 3．設(shè)計結(jié)果 （ 例如： 系統(tǒng) 設(shè)計 程序 、 仿真程序） 20 4．態(tài)度認真、學(xué)習(xí)刻苦、遵守紀律 15 5．設(shè)計報告的規(guī)范化、參考文獻充分（不少于 5篇） 10 6．答辯 25 總 分 100 最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 。 在寫課程設(shè)計報告書的過程中，我的論文排版能力也的到了提高，在排版過程中我遇到了很多問題，比如公式、圖片無法與論文正文相協(xié)調(diào)，還有關(guān)于頁腳頁眉頁碼方面的問題，我通過廣泛查閱網(wǎng)上資料，逐一將這些問題解決了，知道了如何高效的排版，我想這些對我今后的工作和學(xué)習(xí)都會有很大的幫助。 從前后對比中可以看出，所得出的結(jié)論與串聯(lián)滯后 超前校正的特點一致，同時可以看出系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)之間存在著矛盾的，比如超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間，因此在實際的操作過程中應(yīng)綜合考慮校正網(wǎng)絡(luò)的特點 和所要達到的目標(biāo)，合理的選取校正網(wǎng)絡(luò)及參數(shù)，通常無法一次性達到要求，需反復(fù)的計算嘗試，這也是分析法 (又稱試探法 )的缺點之一。已校正系統(tǒng)單位階躍響應(yīng) 39。已校正系統(tǒng)單位階躍響應(yīng) 39。) 結(jié)果如下圖所示： 武漢理工大學(xué)《自動控制原理》課程設(shè)計說明書 16 1 8 1 6 1 4 1 2 1 0 8 6 4 2 0 2 5 2 0 1 5 1 050510152025已校正系統(tǒng)奈氏圖R e a l A x i sImaginary Axis 圖 12 已校正系統(tǒng)的開環(huán)奈奎斯特曲線 從已校正系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)可以看出其沒有 s 右半平面的極點所以P=0,從圖中可以看出已校正系統(tǒng)開環(huán)幅相特性曲線包圍 (1,j0)點零次，所以R=0,由幅角原理知閉環(huán)特征方程在 s 右半平面的零點數(shù) Z=PN=0，所以閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。 2345 2 ????? ???? sssss sss () 所以已校正系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為： 102 3 53 8 2 9 )(39。) 得到 = 武漢理工大學(xué)《自動控制原理》課程設(shè)計說明書 12 于是串聯(lián)滯后 超前校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)為： ( 1 + 2 2 . 4 s ) ( 1 + s )( s ) =( 1 + 1 5 8 . 5 9 2 s ) ( 1 + 0 . 1 4 1 2 s )cG () 運用 MATLAB 繪出校正網(wǎng)絡(luò)的伯德圖，命令行如下： %校正裝置 num1=conv([,1],[1,1]) den1=conv([,1],[,1]) sys1=tf(num1,den1) margin(sys1)%校正裝置 bode 圖 title(39。=45? ， 39。c? 處的相角裕度 39。 ( 1. 41 ) +20l g( 1 1. 41 ) =0L? ? () 可以解得 ?? ，帶入到滯后 超前校正網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)中得： ( 1+ T s) ( 1+ s)( s) = 1( 1+ T s) ( 1+ s)7. 08acaG () 式中只有 aT 一個未知參數(shù)，因此校正后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為： ))()(( )1(10)()()(39。( 39。 39。 2)校正網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)中參數(shù) ? 、 aT 、 bT 的計算： 根據(jù)前述滯后 超前校正的一般步驟，取斜率從 20dB/dec 變?yōu)?40dB/dec武漢理工大學(xué)《自動控制原理》課程設(shè)計說明書 11 的交接頻率作為校正網(wǎng)絡(luò)超前部分的交接頻率 b? ，即取 b? =1rad/s，所以 =1/bbT ? =1 () 要保證已校正系統(tǒng)截止頻率為所選的 39。在 MATLAB 命令窗口中輸入如下命令： sys2_step=feedback(sys2,1) %求未校正系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù) 武漢理工大學(xué)《自動控制原理》課程設(shè)計說明書 9 step(sys2_step) %未校正系統(tǒng)單位階躍響應(yīng) H(S)=1 hold on title(‘未校正系統(tǒng)單位階躍響應(yīng) ’) 結(jié)果如下圖所示： 圖 6 待校正系統(tǒng)的單位階躍 響應(yīng)曲線 從圖中可以看出系統(tǒng)