基于matlab的自動化控制系統(tǒng)課程設(shè)計論文-展示頁
2025-06-27 16:22本頁面
【正文】 穿越頻率ω=2rad/s截止頻率ω=2rad/s 用MATLAB繪制校正前系統(tǒng)的根軌跡MATLAB中專門提供了繪制根軌跡的有關(guān)函數(shù)。G=tf(num,den)。程序：num=[5]。圖2 校正前系統(tǒng)的伯德圖 用MATLAB求校正前系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量用命令margin(G)可以繪制出G的伯德圖，并標(biāo)出幅值裕量、相位裕量和對應(yīng)的頻率。den=[,1,0]。3 滯后超前校正的設(shè)計過程 校正前系統(tǒng)的參數(shù)根據(jù)初始條件，調(diào)整開環(huán)傳遞函數(shù)：根據(jù)系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)，取K=5S。滯后超前校正的頻域設(shè)計實際是超前校正和滯后校正頻域法設(shè)計的綜合，基本方法是利用滯后校正將系統(tǒng)校正后的穿越頻率調(diào)整到超前部分的最大相角處的頻率。 滯后超前校正設(shè)計原理滯后超前校正RC網(wǎng)絡(luò)電路圖如圖1所示。超前校正通常可以改善控制系統(tǒng)的快速性和超調(diào)量，但增加了帶寬，而滯后校正可以改善超調(diào)量及相對穩(wěn)定度，但往往會因帶寬減小而使快速性下降。分析法是針對被校正系統(tǒng)的性能和給定的性能指標(biāo)，首先選擇合適的校正環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)，然后用校正方法確定校正環(huán)節(jié)的參數(shù)。校正方案主要有串聯(lián)校正、并聯(lián)校正、反饋校正和前饋校正。 設(shè)計方法應(yīng)用頻率法確定滯后超前校正參數(shù)的步驟：根據(jù)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)，繪制未校正系統(tǒng)的伯德圖；選擇校正后的截止頻率；確定校正參數(shù)；確定滯后部分的參數(shù)；確定超前部分的參數(shù)；將滯后部分和超前部分的傳遞函數(shù)組合在一起，即得滯后超前校正的傳遞函數(shù)；繪制校正后的伯德圖，檢驗性能指標(biāo)。通過運用MATLAB的相關(guān)功能，繪制系統(tǒng)校正前后的伯德圖、根軌跡和階躍響應(yīng)曲線，并計算校正后系統(tǒng)的時域性能指標(biāo)。其基本原理是利用滯后超前網(wǎng)絡(luò)的超前部分來增大系統(tǒng)的相角裕度，同時利用滯后部分來改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。摘要串聯(lián)滯后超前校正兼有滯后校正和超前校正的優(yōu)點，即已校正系統(tǒng)的響應(yīng)速度較快，超調(diào)量較小，抑制高頻噪聲的性能也較好。當(dāng)校正系統(tǒng)不穩(wěn)定，且要求校正后系統(tǒng)的響應(yīng)速度，相角裕度和穩(wěn)態(tài)精度較高時，以采用串聯(lián)滯后超前校正為宜。此次課程設(shè)計就是利用MATLAB對一單位反饋系統(tǒng)進(jìn)行滯后超前校正。關(guān)鍵字：超前滯后校正 MATLAB 伯德圖 時域性能指標(biāo)目錄摘要 21 設(shè)計要求及方法 5 設(shè)計要求 5 設(shè)計方法 52 滯后超前校正設(shè)計目的和原理 5 滯后超前設(shè)計目的 5 滯后=超前設(shè)計原理 63 滯后超前校正的設(shè)計過程 7 校正前參數(shù) 7 用MATLAB繪制校正前系統(tǒng)的伯德圖 7 用MATLAB求校正前系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量 8 用MATLAB繪制校正前系統(tǒng)的根軌跡 9 對校正前系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析 10 滯后超前校正設(shè)計參數(shù)計算 11 11 利用MATLAB計算出超前校正器的傳遞函數(shù) 11 滯后超前校正的驗證 13 用MATLAB求校正后系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量 13 用MATLAB求校正后系統(tǒng)的伯德圖 14 用MATLAB求校正后系統(tǒng)的根軌跡 15 用MATLB對校正后的系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析 164 傳遞函數(shù)特征根的計算 17 校正前系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的特征根 17 校后前系統(tǒng)的傳遞函數(shù)的特征根 185 系統(tǒng)動態(tài)分析 18 校正前系統(tǒng)的動態(tài)性能分析 18 校正后系統(tǒng)的動態(tài)性能分析 236 系統(tǒng)的根軌跡分析 26
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