matlab自控課程設計(編輯修改稿)
2025-06-10 20:19 本頁面
【文章內容簡介】 圖 31 有源串聯超前校正網絡 R1 ? + ? ? ur uc R0 R2 R3 R4 C S 第三章 課程設計理論基礎 5 設計要求 裝置后， 單位斜坡輸入信號作用時 穩(wěn)態(tài)誤差 )( ??e ，開環(huán)截止頻率 ?c’≥ 弧度 /秒 ， 相位裕量 γ’≥45176。； ，確定串聯超前校正裝置傳遞函數； R1=100K， R2=R3=50K， 根據計算結果確定有源超前 校正 網絡元件參數 R C 值； （設給定的電阻和電容：R=100K， C=1?F、 10?F 若干個）； MATLAB 仿真軟件輔助分析 ， 繪制校正前、后及校正裝置對數頻率特性曲線 ,并驗算設計結果 ； MatlabSimulink 下建立系統(tǒng)仿真模型，求校正前、后系統(tǒng)單位階躍響應特性，并進行系統(tǒng)性能比較； ，包括：搭建校正前后系統(tǒng)電路、輸入階躍響應信號并通過示波器觀察校正前后系統(tǒng)輸出響應曲線。 理論計算 當開關 S 斷開時，求原模擬電路的開環(huán)傳遞函數 G(s)。 慣性環(huán)節(jié)： )1( 165 61 ??? SCRR RW （ 33） 積分環(huán)節(jié)： SCRW 272 1?? （ 34） )1( 1)( 16276 621 ???? SCRSCRR RWWsW K （ 35） 第三章 課程設計理論基礎 6 閉環(huán)傳遞函數為： 1010)(1 )()( 2 ????? sssGsGsW b （ 36） 由閉環(huán)傳遞函數的標準形式： 2222)( nnnb sssW ???? ??? （ 37） 得出： ??n? ?? n?? st ns 63%)5( ?? ?? st ns 84%)2( ?? ?? 幅值穿越頻率 Wc 由傳遞函數可知： 110)( ??? ccCA ??? ?? c? 相位裕量 : ? ? ??? 0)( 1 ????? ?tgc?? 由于截止頻率和相位裕量都小于要求值，故采用超前校正較為合適。 根據系統(tǒng)開環(huán)截止頻率 ?c’≥ ，相位裕量 γ’≥ 45176。 設超前校正裝置傳遞函數為： 1Ts 1Ts)s(G c ???? ， ?1 （ 38） 微分校正裝置的最大相位移應為： ??? a x ???? 考慮 ?c’ ? ?c ，則原系統(tǒng)相位移將更負些，則取 ?35, ?c? 則 : ?3511a rc s inm a x ???? dd??? 即 1135sin ???? dd??? ?? d? 第三章 課程設計理論基礎 7 設系統(tǒng)校正后的兩穿越頻率 1? 和 2? 的幾何中點是 ,c? . 即： dc ????? 121, ??? 和 110)(,1, ??? ccccA ????? 得 : 1? = ， ,c? = ， 2? = 。 校正后傳遞函數為： ))(1()(10)()(???? sssssWsW Kc （ 39） 則 ??? ) (1 80)( 111, ??????? ??? tgtgtgc???45? ??h 校正裝置的傳遞函數為： )(??? sssWc （ 310） 當放大器的放大倍數很大時，該網絡傳遞函數為 ： 11)( ????? TsTsKsGcc （ 311） 其中132R RRKc ?? ， 1)(132432 ????? RRR RR ， CRT 4? . 其中“ ”號表示反向輸入端。該網絡具有相位超前特性，當 Kc=1 時，其對數頻率特性近似于無源超前校正網絡的對數頻率特性。 根據前述計算的校正裝置傳遞函數 Gc(s)，與（ 1）式比較，即可確定R C 值 。 則： R4=18K， C=6u。 第四章用 MATLABSIUMLINK 進行仿真分析 8 第四章 用 MATLABSIUMLINK 進行仿真分析 MATLAB 仿真設計 假設 原系統(tǒng)傳遞函數為 : )()( assKsW ?? （ 41） 校正裝置傳遞函數為 : 11)( ??? csbssWc （ 42） 校正后傳遞函數為 : 11)()()()(39。 ??
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