【正文】 （由電被控對象的傳遞函數(shù)未知，可根據(jù) I 型控制系統(tǒng)結(jié)果估算，進(jìn)行大致校正即可，可有 PI 校正，或在 I 型控制基礎(chǔ)上采用第 6章知識設(shè)計(jì)校正環(huán)節(jié)） 圖七校正實(shí)驗(yàn)電路示意圖 總要求： 1)做開環(huán)控制 (二 )和閉環(huán)控制 (四 )兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，其他選做。 3)當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，改變電動(dòng)機(jī)負(fù)載，觀察負(fù)載變化對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速影響。由于所選電動(dòng)機(jī)額定力矩較 小，因此所施加在慣性盤上的力不能太大。 4)調(diào)節(jié)電流取樣放大電路的放大倍數(shù)，觀察電機(jī)抭負(fù)載 電流能力變化。圖二電機(jī)功率驅(qū)動(dòng)電路原理 電流取樣 二、 開環(huán)實(shí)驗(yàn) TDA2030A是功率放大器，其輸出能夠直接驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng) 機(jī)負(fù)載變動(dòng)對電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速影響：實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過給慣性盤加摩擦力改變電動(dòng)機(jī)負(fù)載，如調(diào)速性不好電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變化有明顯變化。 一、實(shí)驗(yàn)裝置說明 1)調(diào)速原理： 由于電動(dòng)機(jī)電樞線圈有內(nèi)阻存在，當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載變化時(shí)使電樞兩端實(shí)際電壓也產(chǎn)生變化，這樣就使轉(zhuǎn)速變化。step(num4,den4,t)。step(num2,den2,t)。den4=[1336]。由此得到的響應(yīng)曲線如圖 12所示： 2 n對二階系統(tǒng)性能的影響 n分別取 1,2,4,6 時(shí)，利用MATLAB n 對系統(tǒng)的影響。step(num,den4,t)。step(num,den2,t)。den5=[184]。grid。y=step(num,den,t)。由于控制系統(tǒng)分子的階次 m一般小于其分母的階次 n，所以 num中的數(shù)組元素與分子多項(xiàng)式系數(shù)之間自右向左逐次對齊，不足部分用零補(bǔ)齊，缺項(xiàng)系數(shù)也用零補(bǔ)上。3．總結(jié)判斷閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的方 法，說明增益 K 對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。fori=51:1:1if(y1(i)||y1(i))m=i。 （ 1）確定 K值 Kv=limsWk=2k=20 所以 K=10（ 2）校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)幅頻特性如圖實(shí)線所示。 關(guān)鍵詞： MATLAB，自動(dòng)控制，系統(tǒng)仿真 單位負(fù)反饋隨動(dòng)系 統(tǒng)固有部分的傳遞函數(shù)為 G(s)=4K/s(s+2) 畫出未校正系統(tǒng)的 Bode圖，分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定。 3．比較校正前后系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線及性能指標(biāo)，說明校正裝置的作用。電路的輸入 U1接 A/D、D/A卡的 DA1 輸出，電路的輸出 U2 接 A/D、 D/A 卡的 AD1輸入，將純積分電容兩端連在模擬開關(guān)上。電路的輸入 U1接 A/D、D/A卡的 DA1 輸出，電路的輸出 U2 接 A/D、 D/A 卡的 AD1輸入，將將純積分電容兩端連在模擬開關(guān)上。 二、實(shí)驗(yàn)儀器 1． ELATIII 型自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái) 2．計(jì)算機(jī)一臺(tái)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．串聯(lián)超前校正（ 1）系統(tǒng)模擬電路圖如圖 51，圖中開關(guān) S 斷開對應(yīng)未校情況，接通對應(yīng)超前校正。 系統(tǒng)穩(wěn)定。 （（ 4） ） 初步掌握利用產(chǎn)生根軌跡的基本指令和方法。 三、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1()1sTs的時(shí)間常數(shù) T，分別觀察該系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)、階躍響應(yīng)、斜坡響應(yīng)以及單位加速度響應(yīng)。 滯后校正裝置即利用校正裝置的超前部分來增大系統(tǒng)的相位裕度，以改善其動(dòng)態(tài)性能；利用它的滯后部分來改善系統(tǒng)的靜態(tài)性能，兩者分工明確，相輔相成。鼠標(biāo)單擊按鈕，彈出實(shí)驗(yàn)課題參數(shù)設(shè)置對話框，在參數(shù)設(shè)置對話框中設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)后鼠標(biāo)單擊確認(rèn)等待屏幕的顯示區(qū)顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，p和調(diào)節(jié)時(shí)間 ts。鼠標(biāo)單擊按鈕，彈出實(shí)驗(yàn)課題參數(shù)設(shè)置對話框。 圖圖 5566 超前 — 滯后校正系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖中 Gc1（ s） =6 6（ +1）（ +1） Gc2（ s） = （ 6s+1）（ +1） 四、實(shí)驗(yàn)步驟 ，在桌面雙擊圖標(biāo) [自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) ]運(yùn)行軟件。根據(jù)觀察，（ A）寫出響應(yīng)中出現(xiàn)衰減振蕩分量時(shí)的的 K 的取值范圍，（ B）寫出該響應(yīng)曲線呈現(xiàn)“欠阻尼”振蕩型時(shí)的 K。） 指令： ： G=tf([12],[18264025]) rlocus(G) （（ 2） ） 用利用 MATLAB 的的 rlocfind 指令，確定根軌跡的分離點(diǎn)、根軌跡與虛軸的交點(diǎn)。 自然頻率 =1： G=tf([1],[1,1,1]) Transferfunction: 11 s^2+s+1 step(G,18) 自然頻率 =2： G=tf([4],[1,2,4]) Transferfunction: 22 s^2+2s+2 step(G,18) 自然頻率 =5： G=tf([25],[1,5,25]) Transferfunction: 55 s^2+5s+5 step(G,18) 結(jié)論： 自然頻率越小，阻尼比越小，系統(tǒng)的階躍響應(yīng)幅值越大。依次完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 3．本次實(shí)驗(yàn)的相關(guān) Matlab函數(shù)（參考材教材 P74： ： 控制系統(tǒng)模型描述）： G=tf([num],[den])可輸入一傳遞函數(shù)。 （（ 3） ） 調(diào)節(jié)自然頻率與阻尼比，要求： Trstep(G,6) 自然頻率 = 實(shí)驗(yàn)二線性系統(tǒng)的根軌跡研究 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? （（ 1） ） 考察閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡的一般形成規(guī)律。（要求寫出指令，并給出結(jié)果。 的取值范圍。 ,通信正常繼續(xù)。在參數(shù)設(shè)置對話框中設(shè)置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)后鼠標(biāo)單擊確認(rèn)等待p和調(diào)節(jié)時(shí)間 ts。 s 接通，重復(fù)步驟 9,將兩次所測的波形進(jìn)行比較。 第二篇：南郵自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí) 驗(yàn)一、控制系統(tǒng)的時(shí)域分析實(shí)驗(yàn)二、線性系統(tǒng)的根軌跡研究實(shí)驗(yàn)三、系統(tǒng)的頻率響應(yīng)和穩(wěn)定性研究實(shí)驗(yàn)四、連續(xù)系統(tǒng)串聯(lián)校正 課程名稱： 自動(dòng)控制原理 仿真實(shí)驗(yàn)一：控制系統(tǒng)的時(shí)域分析一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 1．觀察控制系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)； 2．記錄單位階躍響應(yīng)曲線； 3．掌握時(shí)間響應(yīng)分析的一般方法； 4．初步了解控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過程。 脈沖響應(yīng)： T=1s T=3S 階躍響應(yīng) : T=1s T=7s 斜坡響應(yīng) : T=1s T=3s 單位加速度響應(yīng) : T=1s T=7s 二階系統(tǒng)的時(shí)域性能分析：觀測二階系統(tǒng) 222()2nnnss （（ 1） ） 令 1n 0,2 ，結(jié)合單位階躍響應(yīng)圖，觀察阻尼比對階躍響應(yīng)的影響。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根軌跡繪制的指令法、交互界面法；復(fù)平面極點(diǎn)分布和系統(tǒng)響應(yīng)的關(guān)系。 （（ 4） ） 用利用 SISOTOOL 交互界面，獲取和記錄根軌跡分離點(diǎn)、根軌跡與虛軸的交點(diǎn)處的關(guān)鍵參數(shù)，并與前面所得的結(jié)果進(jìn)行校對驗(yàn)證。 圖圖 5511 超前校正電路圖 （ 2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖 52 圖圖 5522 超前校正系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖中 Gc1（