自動控制原理課程設(shè)計基于自動控制理論的性能分析與校正畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-16 04:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1s,，用根軌跡分析使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定k的取值范圍。程序如下：z=[]。p=[0 1]。k=1。Gzpk=zpk(z,p,k)。G=tf(Gzpk)。for T=[2 1 ]Gd=c2d(G,T)。rlocus(Gd)。hold on。axis equal。endset(findobj(39。marker39。,39。x39。),39。markersize39。,8)。set(findobj(39。marker39。,39。x39。),39。linewidth39。,)。 set(findobj(39。marker39。,39。o39。),39。markersize39。,8)。 set(findobj(39。marker39。,39。o39。),39。linewidth39。,)。結(jié)果如下：由圖中數(shù)據(jù)顯示可知，當(dāng)采樣周期為T=2s時，0k，采樣周期為T=1s時，0k；當(dāng)采樣周期為T=，0k 分析：題目五是在離散系統(tǒng)下取不同的采樣時間后通過根軌跡分析其穩(wěn)定性，離散系統(tǒng)在生活中很常見，研究離散系統(tǒng)也是我們這門課程的重點。我們知道離散系統(tǒng)中，如果根落在以原點為圓心的單位圓中，那么系統(tǒng)穩(wěn)定，反之不穩(wěn)定，通過這道題的上機訓(xùn)練，讓我對離散系統(tǒng)穩(wěn)定行的判定有新一步認(rèn)識，當(dāng)系統(tǒng)中增益K對穩(wěn)定性的影響未知時，可以通過這種方法，將與單位圓的交點信息獲得后，就可以得出K與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系，大大提高我們的工作效率！ 題目七：已知系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為Go(s)=試?yán)L制系統(tǒng)伯德圖，并求系統(tǒng)相角穩(wěn)定裕量和幅值穩(wěn)定裕量。解：繪制對數(shù)幅頻曲線，并確定相角穩(wěn)定裕量和幅值穩(wěn)定裕量程序如下：num=500*[ 1]。den1=conv([1 0],[ 1])。den2=conv([ 1],[ 1])。den=conv(den1,den2)。Go=tf(num,den)。w=logspace(0,4,50)。bode(Go,w)margin(Go)[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margai(Go)從圖中可看出Gm=； Pm= 分析：題目八從系統(tǒng)的伯德圖出發(fā)，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且求出了一個工程上很重要的問題，穩(wěn)定裕量，工程上由于現(xiàn)場環(huán)境的原因，一般設(shè)計系統(tǒng)的時候都不是臨界穩(wěn)定就可以，我往往留出一定的裕量，這樣在環(huán)境變化的時候系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全的運行，這個題目的研究，也是為我們做系統(tǒng)校正的理論基礎(chǔ)。題目八：系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s）=繪制奈氏曲線，并判斷穩(wěn)定性，而后用脈沖響應(yīng)檢驗。畫奈奎斯特曲線程序如下： 用階躍響應(yīng)驗證的程序如下：num=5。 num=5。 den=conv([1 2],[1 2 5])。 den=conv([1 2],[1 2 5])。G=tf(num,den)。 G=tf(num,den)。nyquist(G) step(feedback(G,1))從奈奎斯特曲線中可以看出曲線與實軸的交點在（，0j） 奈氏曲線不包含（1，j0）點，并且開環(huán)系統(tǒng)不含有不穩(wěn)定極點，即沒有右半平面根，根據(jù)z=pN得出z=0，系統(tǒng)穩(wěn)定。右邊的單位階躍響應(yīng)也顯示，經(jīng)過一段時間的調(diào)節(jié)，系統(tǒng)趨于穩(wěn)定！ 分析：題目八 是一道用奈氏判據(jù)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的題目，通過這個題目，我學(xué)會使用matlab繪制題目的奈氏曲線，繪制出來后，根據(jù)圖像給的信息，利用奈氏判據(jù)來判斷其穩(wěn)定性，同時，在題目中我也添加了階躍響應(yīng)作為驗證，得出結(jié)果與奈氏判據(jù)一樣。是我又多了解一種方法判定系統(tǒng)穩(wěn)定性同時，學(xué)會繪制奈氏曲線，也可以進一步分析非線性系統(tǒng)中描述函數(shù)法的解答。題目九：（根軌跡超前）已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為Go（s）=，用根軌跡法確定串聯(lián)校正，使得超調(diào)量不超過30%，調(diào)節(jié)時間不超過8s。解：繪制原系統(tǒng)的根軌跡圖，用Matlab控制系統(tǒng)工具箱中根軌跡分析圖形界面，程序如下：den=conv([2 1 0],[ 1])。num=1。G=tf(num,den)。 rltool(G)在系統(tǒng)中添加零極點，得到如下圖所示的根軌跡：可知校正環(huán)節(jié)的函數(shù)為G=！隨后，在同一坐標(biāo)下同時繪制出校正前后的階躍響應(yīng)程序如下：den=conv([2 1 0],[ 1])。num=1。G1=tf(num,den)。Gb=feedback(G1,1)den1=[ 1]。num1=[ 1]。G2=tf(num1,den1)。G=feedback(G1*G2,1)。step(Gb,39。 r39。,G,39。b39。)。hold on。grid on。 gtext(39。校正前39。) gtext(39。校正后39。)Transfer function: 1s^3 + s^2 + s + 1 分析：題目九從根軌跡的角度出發(fā)，通過對系統(tǒng)加上零極點對系統(tǒng)進行校正，在這過程中，我掌握了Matlab中工具箱的運用，通過根軌跡分
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