自動(dòng)控制原理校正課程設(shè)計(jì)--線性控制系統(tǒng)校正與分析-在線瀏覽
2025-08-10 03:51本頁面
【正文】 速度誤差系數(shù) 1vK 5s?? ，系統(tǒng)的相角裕度 045?? ，校正后的剪切頻率2C rad s? ? ， 步驟如下： ⑴根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差要求，確定開 環(huán)增益 K； 已知系統(tǒng)函數(shù)為一型系統(tǒng)， 靜態(tài)速度誤差系數(shù) 5?vK ， 取 5?vK ，則 故：函數(shù)為： ⑵利用已確定的開環(huán)增益，畫出未校正系統(tǒng)的對(duì)數(shù)頻率特性，確定未校正系統(tǒng)的剪切頻率0C?，相角裕度?和幅值裕度 Kg。 num=[k]。 G0=tf(num,deng) figure(1)。 截止頻率 Wc =2 （ 3）由于 r 的值不符合題目 要求； r=45176。 ,則： ?’’ =?’ (wc’’ )+ ? (wc’’ )， ?’’ =45176。；由 ?’（ wc’’） =18090176。 ，解得 wc’’=。串聯(lián)超前校正可以使截止頻率后移，所以可以在串聯(lián)滯后環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)串聯(lián)超前環(huán)節(jié)，使得 wc’’=2rad/s。s39。 G2c=(1+*s)/(1+*s)。 Gs=G1c*G2c*G0。margin(Gs39。grid [kg,r,wg,wc]=margin(Gs) 運(yùn)算后的圖形及結(jié)果： 1 5 0 1 0 0 5 0050100150Magnitude (dB)104103102101100101102103 3 1 5 2 7 0 2 2 5 1 8 0 1 3 5 9 0Phase (deg)B o d e D i a g r a mG m = 1 9 d B ( a t 8 . 3 2 r a d / s e c ) , P m = 7 2 . 3 d e g ( a t 2 r a d / s e c )F r e q u e n c y ( r a d / s e c ) 計(jì)算出的系統(tǒng)的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越頻率和 幅值裕量 kg = 相位裕量 r = 幅值穿越頻率 wg = 相位穿越頻率： wc = 符合題目的要求，校正系統(tǒng)可以。 校正前 系統(tǒng) 的動(dòng)態(tài)性能分析 校正前的開環(huán)傳遞函數(shù)為： ))(1( 5)( ??? ssssG 程序如下 ： k=5。deng=[ 1 0]。G1=feedback(G0,1)。 %穩(wěn)定值 [y,t]=step(G1)。%取數(shù)據(jù)，取最大值，及對(duì)應(yīng)的時(shí)間 tp=t(k) %峰值 ct=(max_ywen)/wen*100 %超調(diào)量 r1=1。 end r2=1。 end tr=r2r1 %上升時(shí)間 s=length(t)。amp。 end ts=t(s) %超調(diào)時(shí)間 figure(2)。impulse(G1) figure(3)。step(k,[he,0]) ess=1dcgain(G1) 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) σ%、 tr、 tp、 ts 以及 穩(wěn)態(tài)誤差的值 超調(diào)量 σ%=ct=。s39。 G2c=(1+*s)/(1+*s)。 Gs=G1c*G2c*G0 figure(1)。step(s)%階躍 wen=dcgain(s)。 [max_y,k]=max(y)。while(y(r1)*wen) r1=r1+1。while(y(r2)*wen) r2=r2+1。 while(y(s)*wenamp。(y(s)*wen)) s=s1。s=feedback(Gs,1)。he=conv(conv([1 0],[1,1]),[,1])。5*(1+*s) *(1+*s)/ (s*(s+1)*(*s+1)* (1+*s) *(1+*s))39。s39。margin(Gs39。grid [kg,r,wg,wc]=margin(Gs) hold on 。 上升時(shí)間 tr=7s 調(diào)節(jié)時(shí)間 ts= 穩(wěn)態(tài)誤差 ess=0 峰值時(shí)間 tp= 三圖形如下 ： 0 1 2 3 4 5 6 7 0 . 200 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 4Im p u l s e R e s p o n s eT i m e ( s e c )Amplitude 圖 校正后脈沖響應(yīng)圖形 0 10 20 30 40 50 6000 . 20 . 40 . 60 . 811 . 21 . 4S t e p R e s p o n s eT i m e ( s e c )Amplitude 圖 校正后階躍響應(yīng)圖形 校正后的斜波圖 校正后的斜波圖 分析單位階躍響應(yīng)曲線，單位斜坡響應(yīng)曲線，這三種曲線的關(guān)系 答單位斜波響應(yīng)的一次導(dǎo)數(shù)是階躍響應(yīng)曲線，階躍響應(yīng)的一次導(dǎo)數(shù)是沖擊響應(yīng)。 繪制系統(tǒng)校正前與校正后的 Nyquist 圖，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并說明理由。 num=[k]。 G0=tf(num,deng)。rlocus(G0,k) figure(2)。 ， 增益 K*= 校正前系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)增益 K*的變化范圍是 0K*，而題目中的 K*=5，校正前的閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。
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