自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)--線性控制系統(tǒng)的校正及分析(編輯修改稿)
2025-07-10 13:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)的剪切頻率 0C? ，相角裕度 0? 和幅值裕度 Kg。 編寫 MATLAB 程序： 7 圖 、滯后校正前的 BODE 圖 由圖可知：剪切頻率 Wc=，相角裕度 y=176。 ，幅值欲度 Kg=。 （ 3）利用 MATLAB 計(jì)算出滯后校正的傳遞函數(shù)： TsTssGc ???? 11)(1 根據(jù)題目要求，取校正后系統(tǒng)的剪切頻率 Wc=3rad/s， β =9。并編寫求滯后校正器傳遞函數(shù)的 MATLAB 程序。 8 所以滯后校正后的補(bǔ)償傳遞函數(shù)為：130 )( ??? s ssGc (4)利用 MATLAB 語言計(jì)算出 超前 校正器的 傳遞函數(shù) 。 程序結(jié)果： 即對于校正后系統(tǒng)的 超前 校正補(bǔ)償器傳遞函數(shù)為： 107 )( ??? sssG c ⑷ 校驗(yàn)系統(tǒng)校正后系統(tǒng)是否滿足題目要求。 程序： 9 程序結(jié)果： 所以校正后的傳遞函數(shù)為： sssss sssGsG c ???? ???? 2345 2 )()( 圖 滯后 超前校正后的系統(tǒng) bode 圖 10 由圖可知： 剪切頻率 sradC /?? ，相角裕度 ?? ??? ，幅值裕度從而，滿足題目要求。 四、用 MATLAB 軟件求特征根 、校正前系統(tǒng)傳遞函數(shù)的特征根 （ 1）系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：))(1( 6)( ??? ssssG 程序： 結(jié)果： 所以 系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為： 23 ???? sss （ 2） Matlab 求特征根： 程序： 結(jié)果： 由以上結(jié)果可知：因?yàn)?校正前系統(tǒng) 單位負(fù)反饋的特征方程有右半平面的根， 所以 校正前的閉環(huán)系統(tǒng) 不 穩(wěn)定。 11 、校正后系統(tǒng)傳遞函數(shù)的特征根 （ 1）校正后系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為： sssss sssGsG c ???? ???? 2345 2 )()( 所以 該系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程為： 5 9 2 2345 ?????? sssss 程序： 結(jié)果： 由以上結(jié)果可知： 由于校正后系統(tǒng)單位負(fù)反饋的特征方程沒有右半平面的根， 所以 校正后的閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定 。 12 五、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能指 標(biāo)的分析 、校正前動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)的分析 校正前的開環(huán)傳遞函數(shù)為： ))(1( 6)( ??? ssssG （ 1） 單位脈沖響應(yīng)的分析 程序： 圖 校正前系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng) 13 （ 2） 單位階躍響應(yīng)的分析 程序： 圖 校正前系統(tǒng)代為階躍響應(yīng) 求動(dòng)態(tài)性能參數(shù)： 要計(jì)算出階躍響應(yīng)動(dòng)態(tài)性能參數(shù)，就編寫求解階躍響應(yīng) 動(dòng)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(shí)，表示選擇 5%誤差帶，當(dāng) key=2 時(shí)表示選擇 2%誤差帶。 y， t 是對應(yīng)系統(tǒng)階躍響應(yīng)的函數(shù)值與其對應(yīng)的時(shí)間。函數(shù)返回的是階躍響應(yīng)超調(diào)量sigma(即 σ)、峰值時(shí)間 tp、調(diào)節(jié)時(shí)間 ts。 編制如下： function [sigma,tp,ts]=perf(key,y,t) %MATLAB FUNCTION PROGRAM % %Count sgma and tp [mp,tf]=max(y)。 14 cs=length(t)。 yss=y(cs)。 sigma= (mpyss)/yss tp=t(tf) %Count ts i=cs+1。 n=0。 while n==0, i=i1。 if key==1, if i==1, n=1。 elseif y(i)*yss, n=1。 end。 elseif key==2, if i==1, n=1。 elseif y(i)*yss, n=1。 end。 end end。 t1=t(i)。 cs=length(t)。 j=cs+1。 n=0。 while n==0, j=j1。 if key==1, if j==1,
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