控制系統(tǒng)的滯后校正設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-10 06:15本頁(yè)面
【正文】 (y(i)*C) i=i1。 while(y(i)*C)amp。 while y(n)C n=n+1。 plot(t,y) 武漢理工大學(xué)《 自動(dòng)控制原理 》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 10 grid [Y,K]=max(y)。 C=dcgain(G)。 den=[,170,71,5]。這些均可以用基礎(chǔ)的乘除法拉進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。超調(diào)量則是通過(guò)最高點(diǎn)與最重點(diǎn)的差值除以最終穩(wěn)定值來(lái)計(jì)算。 程序及結(jié)果 已知校正系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為： )()570()()(G 2340c sssssGs ????? 可以列出 matlab 的程序?yàn)椋? num=[70,5] den=[,170,1,0] rlocus(num,den) title(‘控制系統(tǒng)根軌跡圖 ’)可以得出校正后控制系統(tǒng)的根軌跡圖為 , 圖 校正控制系統(tǒng)的根軌跡 武漢理工大學(xué)《 自動(dòng)控制原理 》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 9 5 校 正 后階躍響應(yīng)分析 編程思路 求解控制系統(tǒng) 的單位階躍響應(yīng) ，在 MATLAB 里這是可以用循環(huán) 函數(shù) 來(lái) 實(shí) 現(xiàn)的 。 武漢理工大學(xué)《 自動(dòng)控制原理 》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7 4 系統(tǒng)根軌跡的繪制 未校正系統(tǒng)根軌跡的繪制 已知未校正系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為： 其中 K=5。 程序及結(jié)果 根據(jù) matlab 相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，可以列出驗(yàn)算所需要的程序如下。variable39。 運(yùn)用 matlab 進(jìn)行驗(yàn)算 編程思路 本次編程只需要用到相關(guān)的公式 tf，查詢資料可知， tf 是傳遞函數(shù)的意思，一般繪制自控原理相關(guān)圖形的時(shí)候經(jīng)常用 。 確定參數(shù) T 取滯后校正網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)折頻率 swbT c /?? 求得滯后網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)轉(zhuǎn)折頻率 sradT /? ， 113T? s。 3 滯后校正傳遞函數(shù)設(shè)計(jì) 判斷是否滿足條件 由未校正系統(tǒng)的伯德圖可知系統(tǒng)的相位裕度和幅值裕度都不滿足題目的要求。 由此可知 待校正系統(tǒng)的 相角裕度，幅值裕度與要求值不符合。與近似計(jì)算結(jié)果大致一致。并 能顯示出 系統(tǒng)的相角裕度和幅值裕度。） 在編程的時(shí)候只需掌握住 tf 的用法，再通過(guò) margin，就會(huì)繪制出系統(tǒng)校正 后的 Bode圖。 tf 為傳遞函數(shù)作圖語(yǔ)法： tf（ num， den， ,39。 11）s（G C ??? TSbTS武漢理工大學(xué)《 自動(dòng)控制原理 》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3 2 對(duì)校正前系統(tǒng)進(jìn)行分析 校正前參數(shù) 近似 確定 題目 一單位反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)是： 具體的 要求 為： 系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù) 15 ?? sKv ，相角裕度 ?40?? ，并且增益裕度不小于 10 分貝。 （ 7）驗(yàn)算校正后系統(tǒng)的性能指標(biāo) ，在本題中，使用 matlab 進(jìn)行驗(yàn)算。 (4 ） 計(jì) 算 未 校 正 系 統(tǒng) 幅 頻 曲 線 在 c? 處 的 分 貝 值 )(lg20 c0 jwG , 并且令0lg20)(l20 0 ?? bjGg c? ,求出 b 的值。 （ 2）利用已確定的開(kāi)環(huán)增益 K，畫出未校正系統(tǒng)的伯德圖，計(jì)算未校正系統(tǒng)的相角裕度 0? 和幅值裕度 0h 。 若要使滯后校正網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生足夠的高頻幅值衰減，要求 b 很小，但是滯后網(wǎng)絡(luò)的零點(diǎn) 1/bT不能太靠近ω c ， 否則滯后網(wǎng)絡(luò)所引入的滯后相角的影響就不能忽略，因此只能將滯后網(wǎng)絡(luò)的極點(diǎn) 1/T 安置在足夠小的頻率值上，致使 T 很大而難以實(shí)現(xiàn)。但在下面的情況下，不宜使用滯后校正： （ 1）要求系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，采用滯后校正有可能不滿足。也可以說(shuō)滯后校正可以補(bǔ)償因開(kāi)環(huán)增益提高而發(fā)生的暫態(tài)性能的變化。 改變 b 與 T 的值，從而使得零、極點(diǎn)分布改變。 滯后校正的零、極點(diǎn)分布如圖 所示， 圓圈 代表著該系統(tǒng)的 零 點(diǎn)， X 代表著 該 系統(tǒng)的 極點(diǎn) 。 滯后校正就是在前向通道中串聯(lián)傳遞函數(shù)為 )(sGc 的校正裝置來(lái)校正控制系統(tǒng)， )(sGc 的表達(dá)式如下所示。為了做到這一點(diǎn)，校正網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)轉(zhuǎn)折頻率 1/T 和 1/bT 均應(yīng)設(shè)置在遠(yuǎn)離截止頻率的低頻段。 關(guān)鍵字 ： 校正 ， 相角裕度 ， 滯后 ， 靜態(tài)誤差系數(shù) 武漢理工大學(xué)《 自動(dòng)控制原理 》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 控制系統(tǒng)的 滯后 校正設(shè)計(jì) 1 滯后校正特性及校正方法 滯后校正特性 原理 在對(duì)書本上的知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)后， 可以知道， 利用滯后網(wǎng)絡(luò)或 PI 調(diào)節(jié)器進(jìn)行串聯(lián)校正的基本原理是利用滯后網(wǎng)絡(luò)或 PI 調(diào)節(jié)器的高頻幅值衰減特性，使已校正系統(tǒng)截止頻率下
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