自動控制原理課程設計--線性控制系統(tǒng)的校正及分析-wenkub.com
2025-05-31 13:38 本頁面
【正文】 本次設計我才用的是滯后超前校正，雖然在課堂上老師都詳細說過校正的方法和注意事項，但是當自己真正動手去做的時 候，發(fā)現(xiàn)自己還是存在很多問題，對滯后 超前校正的過程還不是很了解，但是在這段時間的設計中，我發(fā)現(xiàn)我能夠慢慢的熟悉并掌握校正的方法和步驟，也使得自己在課堂上所學的知識更加的深刻和牢固，在設計過程中，很多地方也涉及到了 MATLAB 軟件的應用，包括程序編寫和動態(tài)結(jié)構(gòu)圖等等，在編寫程序時，也出現(xiàn)過參數(shù)的值定義出錯的情況，會導致輸出的圖形有很大的變化，所以這也體現(xiàn)了自己的細心程度。 由于開環(huán)傳遞函數(shù)中含有一個積分環(huán)節(jié)，應從對數(shù)相頻特性曲線上 ??0? 處開始，用虛線向上補畫 ?90 角。 圖 由圖可知 ： 幅值裕量 ?gK 。 相位穿越頻率 rad/s2?g? 。 八、系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性和對數(shù)相頻特性 、校正前系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性和對數(shù)相頻特性 校正前的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 程序： 圖 校正前系統(tǒng)頻域性能指標 ))(1( 6)( ??? ssssG 26 計算系統(tǒng)的幅值裕 量 Kg，相位裕量 ? ，幅值穿越頻率 Wc 和相位穿越頻率Wg。 den=conv([ 1],den1)。 校正后系統(tǒng)的根軌跡分析 校正 后 的開環(huán)傳遞函數(shù)為： 程序： 107 ))(1( 6)()( ???? ?????? sss sssssGsG c 22 圖 校正后的系統(tǒng)根軌跡 分離點坐標： d=、 增益 K*= 圖 23 與虛軸的交點： w1=， w2=，增益 k*=. 校正后系統(tǒng)穩(wěn)定時的增益 k*的變化范圍是： k*，題目中所選的 k*=6，所以校正后的閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差011)(1 ?????? he ss 19 （ 3） 單位斜坡響應 在 simulink 建立動態(tài)結(jié)構(gòu)圖： 圖 校正后的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 圖 校正后的單位斜坡響應 三種響應的關系 ： 單位脈沖響應的積分是單位階躍響應曲線。 15 if t2tp if t1t2。 end。 elseif y(j)*yss, n=1。 j=cs+1。 end。 elseif y(i)*yss, n=1。 sigma= (mpyss)/yss tp=t(tf) %Count ts i=cs+1。函數(shù)返回的是階躍響應超調(diào)量sigma(即 σ)、峰值時間 tp、調(diào)節(jié)時間 ts。 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：因為 校正前系統(tǒng) 單位負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。并編寫求滯后校正器傳遞函數(shù)的 MATLAB 程序。 、 、設計部分 ⑴ 首先，由 題可知： 靜態(tài)速度誤差系數(shù) 5?vK ， 所以取 6?vK ， 則有： 6))(1(l i m)(l i m 0000 ???????? ?? Ksss KssGsK ssv 所以，該系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 ))(1( 6)( ??? ssssG ⑵ 確定未校正系統(tǒng)的剪切頻率 0C? ，相角裕度 0? 和幅值裕度 Kg。 （ 2）根據(jù)取定的 k 值，做出未校正系統(tǒng)的開環(huán)漸近對數(shù)幅頻特性和相頻特性曲線， 確定未校正系統(tǒng)的剪切頻率 0C? ，相角裕度 0? 和幅值裕度 Kg 以檢驗性能指標是否滿足要求。要求程序執(zhí)行的結(jié)果中有校正裝置傳遞函數(shù)和校正后系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，校正裝置的參數(shù) T， ? 等的值。 5 二、 課程設計的任務及要求 、課程設計的 任務 設計報告中，根據(jù)給定的性能指標選擇合適的校正方式對原系統(tǒng)進行校正（須寫清楚校正過程），使其滿足工作要求。對于并聯(lián)校正，信號總是從功率較高的點傳輸?shù)焦β瘦^低的點，
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