基于matlab的自控課設(shè)-全文預(yù)覽
【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(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤 差 011)(1 ?????? he ss 25 顯然 ，校正后的系統(tǒng)動態(tài)性能比校正前的系統(tǒng)動態(tài)性能好得多， 改善了系統(tǒng)的 平穩(wěn)性、快速性和穩(wěn)態(tài)精度。) 圖 56 校正后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng) 由階躍響應(yīng)求動態(tài)性能參數(shù) 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(tǒng)的單位階躍響應(yīng) 由階躍響應(yīng)求動態(tài)性能參數(shù) 要計算出階躍響應(yīng)動態(tài)性能參數(shù)，就編寫求解階躍響應(yīng)動態(tài)性能參數(shù)的MATLAB 程序，其中調(diào)用了函數(shù) perf()， 保存在 \work\文件夾下，其中 key=1 時，表示選擇 5%誤差帶，當(dāng) key=2 時表示選擇 2%誤差帶。 s=tf(num,den)。 figure(1) impulse(closep) title(39。 5 系統(tǒng) 動態(tài)性能的分析 系統(tǒng) 的動態(tài)性能分析 校正前的開環(huán)傳遞函數(shù)為： ))(1( 5)( ??? ssssG ⑴ 單位脈沖響應(yīng) MATLAB 程序為： num=[5]。 圖 10 校正后系統(tǒng)的仿真圖 16 圖 11 校正后系統(tǒng)仿真 的階躍響應(yīng)曲線 4 傳遞函數(shù)特征根的計算 校正前的開環(huán)傳遞函數(shù)為： ))(1( 5)( ??? ssssG 故該系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(jù)要求校正后的相角穩(wěn)定裕度計算滯后校正器 ； 當(dāng) key=2 時 ， 為 var=wc， 則是根據(jù)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(jié)果為： 即 對于校正后系統(tǒng)的 滯后校正補償器傳遞函數(shù)為： 133 )( ??? sssGc 利用 MATLAB 語言計算出 超前 校正器的傳遞函數(shù) 要計算出校正后系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，就編寫求 校正器的傳遞函數(shù)的 MATLAB 程序，其中調(diào)用了求超前校正器傳遞函數(shù)的函數(shù) 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(tǒng)的仿真圖 10 圖 6 校正前系統(tǒng)仿真的階躍響應(yīng)曲線 滯后 超前校正設(shè)計參數(shù)計算 利用 MATLAB 計算出滯后校正器的傳遞函數(shù) 滯后校正器的傳遞函數(shù) 為 :TsTssGc ???? 11)(1 根據(jù)題目要求，取校正后系統(tǒng)的剪切頻率 10,/3 ?? ?sradwc 。 den=[,1,0]。 8 圖 3 校正前系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量 運行結(jié)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(tǒng)的根軌跡 MATLAB 中專門提供了繪制根軌跡的有關(guān)函數(shù)。 程序： num=[5]。 den=[,1,0]。 滯后 超前校正的頻域設(shè)計實際是超前校正和滯后校正頻域法設(shè)計的綜合，基本方法是利用滯后校正將系統(tǒng)校正后的穿越頻率調(diào)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(tǒng)的快速性和超調(diào)量，但增加了帶寬，而滯后校正可以改善超調(diào)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(lián)校正、并聯(lián)校正、反饋校正和前饋校正。通過運用 MATLAB 的相關(guān)功能，繪制系統(tǒng)校正前后的伯德圖、根軌跡和階躍響應(yīng)曲線，并計算校正后系統(tǒng)的時域性能指標。摘要 串聯(lián)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(tǒng)的響應(yīng)速度較快，超調(diào)量較小，抑制高頻噪聲的性能也較好。 此次課程設(shè)計就是利用 MATLAB 對一單位反饋系統(tǒng)進行滯后 超前校正。 2 滯后 超前校正設(shè)計目的和原理 滯后 超前校正設(shè)計目的 所謂校正就是在系統(tǒng)不可
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