基于matlab的自動化控制系統(tǒng)課程設(shè)計論文-在線瀏覽
2025-08-05 16:22本頁面
【正文】 校正前系統(tǒng)的根軌跡分析 26 校正后系統(tǒng)的根軌跡分析 287 系統(tǒng)的幅相特性 30 校正前系統(tǒng)的幅相特性 30 校正后系統(tǒng)的幅相特性 318 系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性及對數(shù)相頻特性 32 校正前系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性及對數(shù)相頻特性 32 校正后系統(tǒng)的對數(shù)幅頻特性及對數(shù)相頻特性 339 心得體會 35參考文獻(xiàn) 351設(shè)計要求及方法已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)，試用頻率法設(shè)計串聯(lián)校正裝置，要求校正后系統(tǒng)的靜態(tài)速度誤差系數(shù)，系統(tǒng)的相角裕度，校正后的剪切頻率。2 滯后超前校正設(shè)計目的和原理 滯后超前校正設(shè)計目的所謂校正就是在系統(tǒng)不可變部分的基礎(chǔ)上，加入適當(dāng)?shù)男Ｕ考?，使系統(tǒng)滿足給定的性能指標(biāo)。確定校正裝置的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的方法主要有兩類：分析法和綜合法。在用分析法進(jìn)行串聯(lián)校正時，校正環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)通常采用超前校正、滯后校正和滯后超前校正這三種類型。滯后超前校正兼用兩者優(yōu)點(diǎn)，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計時設(shè)法限制它們的缺點(diǎn)。圖1 滯后超前校正RC網(wǎng)絡(luò)下面推導(dǎo)它的傳遞函數(shù)：令，則其中為超前部分的參數(shù)，為滯后部分的參數(shù)。具體方法是先合理地選擇截止頻率，先設(shè)計滯后校正部分，再根據(jù)已經(jīng)選定的設(shè)計超前部分。則滿足初始條件的最小K值時的開環(huán)傳遞函數(shù)為 用MATLAB繪制校正前系統(tǒng)的伯德圖程序：num=[5]。bode(num,den)grid得到的伯德圖如圖2所示。用函數(shù)[kg,r,wg,wc]=margin(G)可以求出G的幅值裕量、相位裕量和幅值穿越頻率。den=[,1,0]。margin(G)[kg,r,wg,wc]=margin(G)得到的幅值裕量和相位裕量如圖3所示。[p,z]=pzmap(num,den)的功能是繪制連續(xù)系統(tǒng)的零、極點(diǎn)圖。程序：num=[5]。rlocus(num,den)得到校正前系統(tǒng)的根軌跡如圖4所示。仿真后得到的結(jié)果如圖5和圖6所示。并編寫求滯后校正器傳遞函數(shù)的程序MATLAB程序如下：wc=3。nl=1。beta=10。betat=beta*T。若已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)與要求校正后的相角穩(wěn)定裕度或剪切頻率，求系統(tǒng)串聯(lián)滯后校正器傳遞函數(shù)時，就可以調(diào)用此函數(shù)。gama1=gama+5。 [mu,pu]=bode(sope,w)。 alpha=(1sin(gam))/(1+sin(gam))。 am=10*log10(alpha)。 T=1/(wc*sqrt(alpha))。 Gc=tf([T 1],[alphat 1])。 num={1}。 na=polyval(num,j*wc)。 g=na/da。 h=20*log10(g1)。 wm=wc。 alphat=a*T。elseif key==3 gama=vars(1)。gama1=gama+5。den={1}。 dgv=polyval(den,j*wc)。 thetag=angle(g)。 mg=abs(g)。 z=(1+mg*cos(gama_radthetag))/(wc*mg*sin(gama_radthetag))。 nc=[z,1]。 Gc=tf(nc,dc)。MATLAB程序如下：wc=3。dl=conv(conv([1,0],[1,1]),conv([,1],[,1]))。[Gc]=leadc(2,sope,[wc])程序結(jié)果為：即對于校正后系統(tǒng)的超前校正補(bǔ)償器傳遞函數(shù)為：綜上，校正后系統(tǒng)的開環(huán)床底函數(shù)為： 滯后超前校正后的驗(yàn)證由于校正過程中，多處采用的是近似計算，可能會造成滯后超前校正后得到的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)不滿足題目要求的性能指標(biāo)。下面用MATLAB求已校正系統(tǒng)的相角裕量和幅值裕量。margin(G)[kg,r,wg,wc]=margin(G)得到的校正后系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量如圖7所示。（注：如果驗(yàn)證結(jié)果不滿足要求，則需要重新選擇校正后的截止頻率，重復(fù)上述過程，直到滿足要求為止。圖8 校正后系統(tǒng)的伯德圖 用MATLAB繪制校正后系統(tǒng)的根軌跡程序：num=[,5]den=[,1,0]rlocus(num,den)得到的校正后系統(tǒng)的根軌跡如圖9所示。仿真后得到的結(jié)
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