南京理工大學(xué)自動控制原理考研經(jīng)驗(yàn)分享-資料下載頁
2024-11-09 17:12本頁面
【正文】 c/2)^2]=1。得wc≈；γ(wc)=180?+?(wc)=90??=?可見相位裕量并不滿足要求，為不影響低頻段特性和改善暫態(tài)響應(yīng)性能，采用引前矯正。（3）設(shè)計(jì)串聯(lián)微分校正裝置：微分校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為Wc(s)=(Tds+1)/[(Tds/γd)+1)。最大相位移為?max=arcsin[(rd1)/(rd+1)] 根據(jù)系統(tǒng)相位裕量γ(wc)≥50?的要求，微分矯正環(huán)節(jié)最大相位移為?max≥50??=?考慮Wc’≥Wc,原系統(tǒng)相角位移將更負(fù)些，故?max將更大些，取?max=40?，即有Sin40?=(γd1)/(γd+1)== 設(shè)校正后的系統(tǒng)穿越頻率Wc’為矯正裝置兩交接頻率w1與w2的幾何中點(diǎn)。即Wc’=√w1w2=w1√rd 若認(rèn)為Wc’/w11,Wc’/w2A(wc’)=1≈20wc’/(wc^2/2)解得w1≈。w2≈。wc’≈。所以校正裝置的傳遞函數(shù)為Wc(s)=(s/+1)/[(s/)+1)。（4）驗(yàn)算校正后系統(tǒng)指標(biāo)Wk’(s)=20(s/+1)/[s(s/2+1)(s/+1)] 同理，代入數(shù)值得校正裝置的相位裕量為γ(wc’)=? 另?(wj)=180?,可得出系統(tǒng)穿越頻率wj→∞。所以一定滿足GM=20lg[1/（wk’(jwj)]≥10dB(三)MATLAB仿真(1)時(shí)域分析：圖1 系統(tǒng)單位階躍相應(yīng)計(jì)算結(jié)果：pos(超調(diào)量)=%、tp(峰值時(shí)間)= 、tr(上升時(shí)間)=，ts(調(diào)節(jié)時(shí)間)= 由圖可知：校正前系統(tǒng)的的調(diào)節(jié)時(shí)間較長，超調(diào)量過大。圖2系統(tǒng)單位階躍相應(yīng)計(jì)算結(jié)果：pos(超調(diào)量)=%、tp(峰值時(shí)間)= 、tr(上升時(shí)間)=，ts(調(diào)節(jié)時(shí)間)=系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)與校正前相比有較大改善。該系統(tǒng)依然穩(wěn)定，而且反應(yīng)更加快速，應(yīng)采用。(2)根軌跡校正前系統(tǒng)的根軌跡如圖校正后系統(tǒng)的根軌跡如圖：校正前后根軌跡對比(3)對數(shù)頻率特性校正前系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性如圖實(shí)線所示：圖1 系統(tǒng)對數(shù)頻率特性曲線相位裕量γ=穿越頻率=：校正后系統(tǒng)的開環(huán)對數(shù)頻率特性如圖所示：相位裕量γ==對比圖(4)幅相頻率特性校正前系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性如圖所示：圖7 系統(tǒng)幅相頻率特性曲線校正后系統(tǒng)的開環(huán)幅相頻率特性如圖所示：對比圖四、程序附錄（1）時(shí)域分析cleart=0::5。s=[184 ]。d=[1 ]。sys=tf(s,d)。y1=step(sys,t)。plot(t,y1)maxy1=max(y1)。yss1=y1(length(t))。pos1=100*(maxy1yss1)/yss1。for i=1:1:51 if(y1(i)==maxy1)n=i。break。end endtp1=(n1)*。for i=1:1:51 if(y1(i))m=i。break。end endtr1=(m1)*。for i=51:1:1 if(y1(i)||y1(i)ts1=a*。pos=[pos1] tp=[tp1] tr=[tr1] ts=[ts1]clear t=0::10。s=[40]。d=[1 2 40]。sys=tf(s,d)。y1=step(sys,t)。plot(t,y1)maxy1=max(y1)。yss1=y1(length(t))。pos1=100*(maxy1yss1)/yss1。for i=1:1:101 if(y1(i)==maxy1)n=i。break。end endtp1=(n1)*。for i=1:1:101 if(y1(i))m=i。break。end endtr1=(m1)*。for i=101:1:1 if(y1(i)||y1(i)ts1=a*。pos=[pos1] tp=[tp1] tr=[tr1] ts=[ts1]（2）對數(shù)頻率特性 clear s1=[ 1]。d1=[ 1]。s2=[40]。d2=[1 2 40]。s3=[184 ]。d3=[1 ]。sys1=tf(s1,d1)。sys2=tf(s2,d2)。sys3=tf(s3,d3)。figure(1)bode(sys1,sys2,sys3)（3）根軌跡 clear s1=[40]。d1=[1 2 40]。s2=[184 ]。d2=[1 ]。sys1=tf(s1,d1)。sys2=tf(s2,d2)。figure(1)rlocus(sys1,sys2)（4）幅相頻率特性 clear s1=[40]。d1=[1 2 40]。s2=[184 ]。d2=[1 ]。sys1=tf(s1,d1)。sys2=tf(s2,d2)。figure(1)nyquist(sys1,sys2)總結(jié)本次研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要是建立自動控制系統(tǒng)并運(yùn)用MATLAB軟件對設(shè)計(jì)的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，其中涉及了關(guān)于自動控制方面的很多知識，也有關(guān)于數(shù)學(xué)建模方面的知識以及MATLAB軟件的應(yīng)用，此次研究性學(xué)習(xí)建立了衛(wèi)星姿態(tài)的自動控制。在此次設(shè)計(jì)過程中遇到了很多問題，也接觸到了很多以前不知道的知識，特別是之前很少接觸過MATLAB軟件，這讓本次設(shè)計(jì)一度陷入停滯階段。后來在圖書館和網(wǎng)絡(luò)上查閱了大量的相關(guān)書籍，并在同學(xué)的細(xì)心指導(dǎo)下安裝了MATLAB軟件并學(xué)習(xí)其使用方法，從而使問題一步步得到了解決，最終成功的完成了此次研究性學(xué)習(xí)。
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