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基于matlab的自控課設-全文預覽

2025-09-26 18:09 上一頁面

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【正文】 確定分離點坐標: 圖 62 校正前根軌跡的分離點坐標 分離點 坐標 d= 27 確定與虛軸交點的坐標: 圖 63 校正前根軌跡與虛軸的交點坐標 與虛軸的交點坐標: i21 ??? 、 i22 ??? 。 由圖可知,系統穩(wěn)態(tài)誤 差 011)(1 ?????? he ss 25 顯然 ,校正后的系統動態(tài)性能比校正前的系統動態(tài)性能好得多, 改善了系統的 平穩(wěn)性、快速性和穩(wěn)態(tài)精度。) 圖 56 校正后系統的單位階躍響應 由階躍響應求動態(tài)性能參數 MATLAB 程序為: global y t num=[,10] den=[,1,0] s=tf(num,den)。 closep=feedback(s,1)。 closep=feedback(s,1)。 sys=feedback(s1,1)。 end。 elseif key==2, if j==1, n=1。 while n==0, j=j1。 t1=t(i)。 elseif key==2, if i==1, n=1。 while n==0, i=i1。 cs=length(t)。) 19 圖 52 校正前系統的單位階躍響應 由階躍響應求動態(tài)性能參數 要計算出階躍響應動態(tài)性能參數,就編寫求解階躍響應動態(tài)性能參數的MATLAB 程序,其中調用了函數 perf(), 保存在 \work\文件夾下,其中 key=1 時,表示選擇 5%誤差帶,當 key=2 時表示選擇 2%誤差帶。 s=tf(num,den)。 figure(1) impulse(closep) title(39。 5 系統 動態(tài)性能的分析 系統 的動態(tài)性能分析 校正前的開環(huán)傳遞函數為: ))(1( 5)( ??? ssssG ⑴ 單位脈沖響應 MATLAB 程序為: num=[5]。 圖 10 校正后系統的仿真圖 16 圖 11 校正后系統仿真 的階躍響應曲線 4 傳遞函數特征根的計算 校正前的開環(huán)傳遞函數為: ))(1( 5)( ??? ssssG 故該系統的閉環(huán)特征方程為: 23 ???? sss 求特征根的 MATLAB 程序為: p=[,1,5]。 ) 用 MATLAB繪制校正后系統的伯德圖 程序: num=[,5] den=[,1,0] bode(num,den) 14 grid 得到 的伯德圖如圖 8所示。 用 MATLAB求校正后系統的幅值裕量和相位裕量 程序: num=[,5] den=[,1,0] G=tf(num,den)。 sope=tf(n1,dl)。 End 其中 key=1 時 , 為 var=gama, 是根據要求校正后的相角穩(wěn)定裕度計算滯后校正器 ; 當 key=2 時 , 為 var=wc, 則是根據要求校正后的剪切頻率計算校正器。 p=(cos(gama_radthetag)+mg)/(wc*sin(gama_radthetag))。 thetag_d=thetag*180/pi。 ngv=polyval(num,j*wc)。wc=vars(2)。 T=1/(wm*(a)^(1/2))。 g1=abs(g)。den={1}。 alphat=alpha*T。 adb=20*log10(mu)。 [mag,phase,w]=bode(sope)。 Gc1=tf([T,1],[betat,1]) 程序結果為: 即 對于校正后系統的 滯后校正補償器傳遞函數為: 133 )( ??? sssGc 利用 MATLAB 語言計算出 超前 校正器的傳遞函數 要計算出校正后系統的傳遞函數,就編寫求 校正器的傳遞函數的 MATLAB 程序,其中調用了求超前校正器傳遞函數的函數 leadc(), 保存在 11 \work\文件夾下 。 dl=conv(conv([1,0],[1,1]),[,1])。 圖 5 校正前系統的仿真圖 10 圖 6 校正前系統仿真的階躍響應曲線 滯后 超前校正設計參數計算 利用 MATLAB 計算出滯后校正器的傳遞函數 滯后校正器的傳遞函數 為 :TsTssGc ???? 11)(1 根據題目要求,取校正后系統的剪切頻率 10,/3 ?? ?sradwc 。 den=[,1,0]。 8 圖 3 校正前系統的幅值裕量和相位裕量 運行結果: kg= r=*10^6 wg= wc= 即幅值裕量 dBh ??? 相位裕量 ? =(*10^6)o 穿越頻率ω x =2rad/s 截止頻率ω c =2rad/s 用 MATLAB繪制校正前系統的根軌跡 MATLAB 中專門提供了繪制根軌跡的有關函數。 程序: num=[5]。 den=[,1,0]。 滯后 超前校正的頻域設計實際是超前校正和滯后校正頻域法設計的綜合,基本方法是利用滯后校正將系統校正后的穿越頻率調整到超前部分的最大相角 6 處的頻率。 5 超前校正通??梢愿纳瓶刂葡到y的快速性和超調量,但增加了帶寬,而滯后校正可以改善超調量及相對穩(wěn)定度,但往往會因帶寬減小而使快速性下降。校正方案主要有串聯校正、并聯校正、反饋校正和前饋校正。通過運用 MATLAB 的相關功能,繪制系統校正前后的伯德圖、根軌跡和階躍響應曲線,并計算校正后系統的時域性能指標。摘要 串聯滯后 超前校正兼有滯后校正和超前校正的優(yōu)點,即已校正系統的響應速度較快,超調量較小,抑制高頻噪聲的性能也較好。 此次課程設計就是利用 MATLAB 對一單位反饋系統進行滯后 超前校正。 2 滯后 超前校正設計目的和原理 滯后 超前校正設計目的 所謂校正就是在系統不可
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