基于matlab的自動化控制系統(tǒng)課程設(shè)計論文-資料下載頁
2025-06-18 16:22本頁面
【正文】 1 校正前系統(tǒng)的根軌跡確定分離點坐標：圖62 校正前根軌跡的分離點坐標分離點坐標d=確定與虛軸交點的坐標：圖63 校正前根軌跡與虛軸的交點坐標與虛軸的交點坐標：、。K*=校正前系統(tǒng)穩(wěn)定時增益K*的變化范圍是K*，而題目中的K*=10，校正前的閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。校正后的開環(huán)傳遞函數(shù)為：MATLAB程序如下：num=[,5]den=[,1,0]rlocus(num,den)圖64 校正后系統(tǒng)的根軌跡確定分離點坐標：圖65 校正后根軌跡的分離點坐標分離點坐標d=確定與虛軸交點的坐標：圖66校正后根軌跡與虛軸的交點坐標與虛軸的交點坐標：、。增益K*=100校正前系統(tǒng)穩(wěn)定時增益K*的變化范圍是K*，而題目中的K*=5，校正后的閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。7 系統(tǒng)的幅相特性校正前的開環(huán)傳遞函數(shù)為：MATLAB程序如下：num=[5]。den=[,1,0]。s1=tf(num,den)。nyquist(s1)圖71 校正前系統(tǒng)的Nyquist曲線由于開環(huán)傳遞函數(shù)中含有一個積分環(huán)節(jié)，所以從到順時針補畫一圈，再由上圖可知，Nyquist曲線順時針圍繞點(1，j0)兩圈，所以,，而，所以校正前閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。校正后的開環(huán)傳遞函數(shù)為： MATLAB程序如下：num=[,10]。den=[,1,0]。s=tf(num,den)。nyquist(s)圖72 校正后系統(tǒng)的Nyquist曲線由于開環(huán)傳遞函數(shù)中含有一個積分環(huán)節(jié)，所以從到順時針補畫一圈，再由上圖可知，Nyquist曲線順時針圍繞點(1，j0)0圈，所以,，而，所以，所以校正后閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。8 系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性及對數(shù)相頻特性校正前的開環(huán)傳遞函數(shù)為：MATLAB程序如下：MATLAB程序如下：num=[5]。den=[,1,0]。G=tf(num,den)。margin(G)[kg,r,wg,wc]=margin(G)得到的幅值裕量和相位裕量如圖3所示。圖3 校正前系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量運行結(jié)果： kg= r=*10^6 wg= wc=即幅值裕量相位裕量=(*10^6)o穿越頻率ω=2rad/s截止頻率ω=2rad/s由于開環(huán)傳遞函數(shù)中含有一個積分環(huán)節(jié)，應(yīng)從對數(shù)相頻特性曲線上處開始，用虛線向上補畫角。所以，在開環(huán)對數(shù)幅頻的頻率范圍內(nèi)，對應(yīng)的開環(huán)對數(shù)相頻特性曲線對線有一次負穿越，即，則，所以校正前閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。校正后的開環(huán)傳遞函數(shù)為：MATLAB程序如下：MATLAB程序如下：num=[,5]den=[,1,0]G=tf(num,den)。margin(G)[kg,r,wg,wc]=margin(G)得到的校正后系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量如圖7所示。圖7 校正后系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量運行結(jié)果：kg= r= wg= wc=即校正后系統(tǒng)的幅值裕量相位裕量=穿越頻率ω=截止頻率ω=由于開環(huán)傳遞函數(shù)中含有一個積分環(huán)節(jié)，應(yīng)從對數(shù)相頻特性曲線上處開始，用虛線向上補畫角。所以，在開環(huán)對數(shù)幅頻的頻率范圍內(nèi)，對應(yīng)的開環(huán)對數(shù)相頻特性曲線對線無穿越，即、則，所以校正后閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。并且校正后的系統(tǒng)的相位裕量≥45 o、靜態(tài)速度誤差系數(shù)=5≥剪切頻率均符合題目設(shè)計的要求，故系統(tǒng)校正到此全部完成。9 心得體會此次課程設(shè)計的內(nèi)容對一個單位反饋系統(tǒng)進行滯后超前校正?；仡櫞舜螌嵺`的整個過程，雖然只有短短的幾天，但是真的在這個自己獨立學習的過程中學到了好多東西。課程設(shè)計開始階段比較順利，但是做到計算校正后系統(tǒng)的時域性能指標這里時，遇到了不小麻煩，不會用MATLAB編程得校正參數(shù)。后來，在同學的幫助下，找到了計算校正參數(shù)的那段程序，于是就求出了校正后的傳遞函數(shù)。這次的課程設(shè)計，讓我更更深一步的了解MATLAB這個十分有用的軟件，與理論相結(jié)合。與此同時，通過此次課程設(shè)計，讓我加深了對系統(tǒng)進行滯后超前設(shè)計過程的理解，還掌握了用MATLAB編程計算系統(tǒng)時域性能指標和系統(tǒng)幅值裕量、相位裕量的方法。總而言之，這次的課程設(shè)計的確讓我受益匪淺。參考文獻[1]陳杰主. MATLAB寶典. 電子工業(yè)出版. 2007.[2]李國勇. 智能控制與其MATLAB實現(xiàn). 電子工業(yè)出版社. 2005.[3]胡壽松. 自動控制原理. 科學出版社. 2007.[4]王萬良. 自動控制原理. 高等教育出版社. 2008.[5]黃堅. 自動控制原理及其應(yīng)用. 高等教育出版社. 2004.[6]程 鵬 .自動控制原理[M] .北京：高等教育出版社， 2009[7]徐薇莉. 自動控制理論與設(shè)計[M] 上海：上海交通大學出版社,2001[8]歐陽黎明. MATLAB控制系統(tǒng)設(shè)計[M]. 北京：國防工業(yè)出版社,2001[9]吳天明，謝小竹等. ，2004 35
規(guī)章制度相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1