matlab自控課程設(shè)計(jì)---控制系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-08 22:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 前校正網(wǎng)絡(luò) R1 ? + ? ? ur uc R0 R2 R3 R4 C S 第三章 課程設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 5 裝置后， 單位斜坡輸入信號(hào)作用時(shí) 穩(wěn)態(tài)誤差 )( ??e ，開(kāi)環(huán)截止頻率 ?c’≥ 弧度 /秒 ， 相位裕量 γ’≥45176。； ，確定串聯(lián)超前校正裝置傳遞函數(shù)； R1=100K， R2=R3=50K， 根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定有源超前 校正 網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù) R C 值； （設(shè)給定的電阻和電容：R=100K， C=1?F、 10?F 若干個(gè)）； MATLAB 仿真軟件輔助分析 ， 繪制校正前、后及校正裝置對(duì)數(shù)頻率特性曲線(xiàn) ,并驗(yàn)算設(shè)計(jì)結(jié)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(yīng)特性，并進(jìn)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(yīng)信號(hào)并通過(guò)示波器觀察校正前后系統(tǒng)輸出響應(yīng)曲線(xiàn)。 當(dāng)開(kāi)關(guān) S 斷開(kāi)時(shí)，求原模擬電路的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) 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(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 6 閉環(huán)傳遞函數(shù)為： 1010)(1 )()( 2 ????? sssGsGsW b （ 36） 由閉環(huán)傳遞函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)可知： 110)( ??? ccCA ??? ?? c? 相位裕量 : ? ? ??? )( 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(jù)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)截止頻率 ?c’≥ ，相位裕量 γ’≥ 45176。 設(shè)超前校正裝置傳遞函數(shù)為： 1Ts 1Ts)s(G c ???? ， ?1 （ 38） 微分校正裝置的最大相位移應(yīng)為： ??? a x ???? 考慮 ?c’ ? ?c ，則原系統(tǒng)相位移將更負(fù)些，則取 ?35, ?c? 則 : ?3511a rc s inm a x ???? dd??? 即 1135s in ???? dd??? ?? d? 第三章 課程設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 7 設(shè)系統(tǒng)校正后的兩穿越頻率 1? 和 2? 的幾何中點(diǎn)是 ,c? . 即： dc ????? 121, ??? 和 110)(,1, ??? ccccA ????? 得 : 1? = ， ,c? = ， 2? = 。 校正后傳遞函數(shù)為： ))(1()(10)()(???? sssssWsW Kc （ 39） 則 ??? ) (180)( 111, ??????? ??? tgtgtgc???45? ??h 校正裝置的傳遞函數(shù)為： )(??? sssWc （ 310） 當(dāng)放大器的放大倍數(shù)很大時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)為 ： 11)( ????? TsTsKsGcc （ 311） 其中132R RRKc ?? ， 1)(132432 ????? RRR RR ， CRT 4? . 其中“ ”號(hào)表示反向輸入端。該網(wǎng)絡(luò)具有相位超前特性，當(dāng) Kc=1 時(shí)，其對(duì)數(shù)頻率特性近似于無(wú)源超前校正網(wǎng)絡(luò)的對(duì)數(shù)頻率特性。 根據(jù)前述計(jì)算的校正裝置傳遞函數(shù) 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(jìn)行仿真分析 8 第四章 用 MATLABSIUMLINK 進(jìn)行仿真分析 MATLAB 仿真設(shè)計(jì) 假設(shè) 原系統(tǒng)傳遞函數(shù)為 : )()( assKsW ?? （ 41） 校正裝置傳遞函數(shù)為 : 11)( ??? csbssWc （ 42） 校正后傳遞函數(shù)為 : 11)()()()(39。 ????? csbsass KsW
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