基于matlab的自動化控制系統課程設計論文-預覽頁
【正文】 LAB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變部分的基礎上，加入適當的校正元部件，使系統滿足給定的性能指標。在用分析法進行串聯校正時，校正環(huán)節(jié)的結構通常采用超前校正、滯后校正和滯后超前校正這三種類型。圖1 滯后超前校正RC網絡下面推導它的傳遞函數：令，則其中為超前部分的參數，為滯后部分的參數。則滿足初始條件的最小K值時的開環(huán)傳遞函數為 用MATLAB繪制校正前系統的伯德圖程序：num=[5]。用函數[kg,r,wg,wc]=margin(G)可以求出G的幅值裕量、相位裕量和幅值穿越頻率。margin(G)[kg,r,wg,wc]=margin(G)得到的幅值裕量和相位裕量如圖3所示。程序：num=[5]。仿真后得到的結果如圖5和圖6所示。nl=1。betat=beta*T。gama1=gama+5。 alpha=(1sin(gam))/(1+sin(gam))。 T=1/(wc*sqrt(alpha))。 num={1}。 g=na/da。 wm=wc。elseif key==3 gama=vars(1)。den={1}。 thetag=angle(g)。 z=(1+mg*cos(gama_radthetag))/(wc*mg*sin(gama_radthetag))。 Gc=tf(nc,dc)。dl=conv(conv([1,0],[1,1]),conv([,1],[,1]))。下面用MATLAB求已校正系統的相角裕量和幅值裕量。（注：如果驗證結果不滿足要求，則需要重新選擇校正后的截止頻率，重復上述過程，直到滿足要求為止。仿真后得到的結果如圖10和圖11所示。roots(p)結果為：由于校正后系統單位負反饋的特征方程沒有右半平面的根，故校正后的閉環(huán)系統穩(wěn)定。closep=feedback(s,1)。den=[,1,0]。校正前單位階躍響應39。 ：function [sigma,tp,ts]=perf(key,y,t)%MATLAB FUNCTION PROGRAM %%Count sgma and tp[mp,tf]=max(y)。n=0。 end。 endend。n=0。 end。 end。 ts=t1 end elseif t2tp, if t2t1, ts=t2 else ts=t1 end endMATLAB程序為：global y ts1=tf([0,5],[,1,0])。在Simulink 窗口里菜單方式下的單位斜坡響應的動態(tài)結構圖如下：圖53 校正前系統的單位斜坡響應的動態(tài)結構仿真圖校正前單位斜坡響應曲線如下所示：圖54 校正前系統的單位斜坡響應校正后的開環(huán)傳遞函數為：⑴單位脈沖響應MATLAB程序為：num=[,5]den=[,1,0]s=tf(num,den)。)圖55 校正后系統的單位脈沖響應⑵單位階躍響應MATLAB程序為：num=[,5]den=[,1,0]s=tf(num,den)。)39。pref(1,y,t)程序結果為： 所以σ%=%，tp=，ts=。den=[,1,0]。增益K*=100校正前系統穩(wěn)定時增益K*的變化范圍是K*，而題目中的K*=5，校正后的閉環(huán)系統穩(wěn)定。nyquist(s1)圖71 校正前系統的Nyquist曲線由于開環(huán)傳遞函數中含有一個積分環(huán)節(jié)，所以從到順時針補畫一圈，再由上圖可知，Nyquist曲線順時針圍繞點(1，j0)兩圈，所以,，而，所以校正前閉環(huán)系統不穩(wěn)定。nyquist(s)圖72 校正后系統的Nyquist曲線由于開環(huán)傳遞函數中含有一個積分環(huán)節(jié)，所以從到順時針補畫一圈，再由上圖可知，Nyquist曲線順時針圍繞點(1，j0)0圈，所以,，而，所以，所以校正后閉環(huán)系統穩(wěn)定。margin(G)[kg,r,wg,wc]=margin(G)得到的幅值裕量和相位裕量如圖3所示。margin(G)[kg,r,wg,wc]=margin(G)得到的校正后系統的幅值裕量和相位裕量如圖7所示。9 心得體會此次課程設計的內容對一個單位反饋系統進行滯后超前校正。這次的課程設計，讓我更更深一步的了解MATLAB這個十分有用的軟件，與理
規(guī)章制度相關推薦
鄂ICP備17016276號-1