自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)-展示頁(yè)
2025-07-03 05:14本頁(yè)面
【正文】 可以求得： ；；；應(yīng)題目要求，可以取K=300； 原系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性及階躍響應(yīng) 為了直觀而且準(zhǔn)確地表現(xiàn)出原系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性和階躍響應(yīng)，以便對(duì)原系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析，我們使用MATLAB對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行處理，這樣可以運(yùn)用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)功能再現(xiàn)所需。其間，配合使用Simulink和EWB進(jìn)行系統(tǒng)原理仿真和實(shí)際電路仿真，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，確保準(zhǔn)確。在MATLAB中基于Bode圖進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路是通過(guò)比較校正前后的頻率特性，嘗試選定合適的校正環(huán)節(jié)，根據(jù)不同的設(shè)計(jì)原理，確定校正環(huán)節(jié)參數(shù)。檢驗(yàn)系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求。（3）根據(jù)待設(shè)計(jì)的校正環(huán)節(jié)的形式和轉(zhuǎn)折頻率，計(jì)算相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而確定校正環(huán)節(jié)。之后求取校正前系統(tǒng)的頻率特性指標(biāo)，并與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行比較。施加滯后—超前校正環(huán)節(jié)，主要是利用其超前部分增大系統(tǒng)的相位裕度，以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能；利用其滯后部分改善系統(tǒng)的靜態(tài)性能。它利用滯后校正環(huán)節(jié)的低通濾波特性，在不影響校正后系統(tǒng)低頻特性的情況下，是校正后系統(tǒng)中高頻段增益降低，從而使其穿越頻率前移，達(dá)到增加系統(tǒng)相位裕度的目的。一般使校正環(huán)節(jié)的最大相位超前角出現(xiàn)在系統(tǒng)新的穿越頻域點(diǎn)。 超前校正的目的是改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，是現(xiàn)在系統(tǒng)靜態(tài)性能不受損的前提下，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。本設(shè)計(jì)要求以頻域指標(biāo)的形式給出，因此采用基于Bode圖的頻域法進(jìn)行校正。本設(shè)計(jì)按照要求將采用串聯(lián)校正方式進(jìn)行校正。串聯(lián)校正是最常用的一種校正方法，這種方式經(jīng)濟(jì)，且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用中多采用這種校正方式。江蘇科技大學(xué)（張家港） 《自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)》《自動(dòng)控制原理》課程設(shè)計(jì)報(bào)告 姓名： 高陸及__________學(xué)號(hào)： 1345533107______班級(jí)： 13電氣 1班______專業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)院： 電氣與信息工程學(xué)院江蘇科技大學(xué)（張家港）2015年9月 22江蘇科技大學(xué)（張家港） 《自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)》目錄一、設(shè)計(jì)目的 2二、設(shè)計(jì)任務(wù) 2三、具體要求 2四、設(shè)計(jì)原理概述 3 3 3 3 3 3 3五、設(shè)計(jì)方案及分析 4 4 原系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性及階躍響應(yīng) 5 6 搭建模擬實(shí)際電路 7 對(duì)原系統(tǒng)的性能分析 9 9 采用串聯(lián)超前網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行系統(tǒng)校正 10 采用串聯(lián)滯后—超前網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行校正 14 使用EWB搭建校正后模擬實(shí)際電路 18六、總結(jié) 21一、設(shè)計(jì)目的—超前校正作用與原理，理解系統(tǒng)校正在實(shí)際中的意義二、設(shè)計(jì)任務(wù)控制系統(tǒng)為單位負(fù)反饋系統(tǒng)，開環(huán)傳遞函數(shù)為，設(shè)計(jì)滯后超前串聯(lián)校正裝置，使系統(tǒng)滿足下列性能指標(biāo)：開環(huán)增益超調(diào)量調(diào)整時(shí)間三、具體要求要求分別用手工設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)編程設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)校正裝置，可以是多個(gè)；其次根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真；并利用線性組件（運(yùn)算放大器、電阻、電容等）構(gòu)成各種環(huán)節(jié)，在模擬裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試，達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)。四、設(shè)計(jì)原理概述 按照校正裝置在系統(tǒng)中的連接方式，控制系統(tǒng)校正方式分為串聯(lián)校正、反饋校正、前饋校正和復(fù)合校正4種。串聯(lián)校正方式是校正器與受控對(duì)象進(jìn)行串聯(lián)連接的。根據(jù)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)表達(dá)方式可以進(jìn)行校正方法的確定。 串聯(lián)校正可分為串聯(lián)超前校正、串聯(lián)滯后校正和滯后—超前校正等。通過(guò)加入超前校正環(huán)節(jié)，利用其相位超前特性來(lái)增大系統(tǒng)的相位裕度改變系統(tǒng)的開環(huán)頻率特性。 滯后校正通過(guò)加入滯后校正環(huán)節(jié)，是系統(tǒng)的開環(huán)增益有較大幅度的增加，同時(shí)又使校正后的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)保持原系統(tǒng)的良好狀態(tài)。 滯后—超前校正適用于對(duì)校正后系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能有更多更高的要求的場(chǎng)合。 以上3種不同的串聯(lián)校正方法的一般性設(shè)計(jì)步驟如下：（1）根據(jù)靜態(tài)性能指標(biāo)，計(jì)算開環(huán)系統(tǒng)的增益。（2）確定校正后期望的穿越頻率，具體值的選取與所選取的校正方式相適應(yīng)。（4）得出校
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