控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與校正自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-09-19 05:04本頁(yè)面
【正文】 正系統(tǒng) 和校正后系統(tǒng) 的 性能進(jìn)行比較 分析 ，針對(duì)每一問(wèn)題分析時(shí)應(yīng)寫出程序，輸出結(jié)果圖和結(jié)論。 具體要求如下： ， 根據(jù)給定的性能指標(biāo)選擇合適的校正方式對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行校 4 正，使其滿足工作要求。 MATLAB 函數(shù)求出校正前與校正后系統(tǒng)的特征根，并判斷其系統(tǒng)是否穩(wěn)定，為什么 ? MATLAB 作出系統(tǒng)校正前與校正后的單位脈沖響應(yīng)曲線，單位階躍響應(yīng)曲線，單位斜坡響應(yīng)曲線，分析這三種曲線的關(guān)系？求出系統(tǒng)校正前與校正后的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) σ %、 tr、 tp、 ts 以及穩(wěn)態(tài)誤差的值，并分析 其有何變化？ ，并求其分離點(diǎn)、匯合點(diǎn)及與虛軸交點(diǎn)的坐標(biāo)和相應(yīng)點(diǎn)的增益 K? 值，得出系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)增益 K? 的變化范圍。判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并說(shuō)明理由？ 5 設(shè)計(jì)過(guò)程 0K VK =0lim ( ) ( )s sG s H s?=))(1( 0 . 5slim 00 ??? sss ks=))(1( 0 .5lim 00 ??? ss ks=0k s10? ))(1( 0 .5 10)(0 ???? sssSG MATLAB繪畫未校正系統(tǒng)的 bode圖 、校正前 Bode圖 利用 matlab 進(jìn)行編程，用程序： num=[0 0 0 10]。 bode(num,den)。 phy1=phy+10。 （選取校正裝置時(shí)，設(shè)定要達(dá)到的相角度為 65 度。 [m1,p1,w1]=bode(G)。 T1=1/(wc1*sqrt(a1)) （求校正網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)中的參數(shù) a1) gc1=tf([a1*T1 1],[T1 1]) （求校正網(wǎng)絡(luò)的開環(huán)傳遞函數(shù) ) sys1=G*gc1。 [m2,p2,w2]=bode(sys1)。 a2=M2^(2) T2=1/(wc2*sqrt(a2)) Gc2=tf([a2*T2 1],[T2 1]) sys2=sys1*Gc2。 通過(guò) bode 圖及程序計(jì)算系得的統(tǒng)參數(shù)分析一次校正后系統(tǒng)的穩(wěn)定性： 由前面算第一級(jí)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)以及第一次校正后系統(tǒng)的幅值裕量，幅值穿越頻率和相位穿越頻率程序后的輸出結(jié)果可得，與校正前相比穩(wěn)定了很多，但還是沒有達(dá)到題目的要求，仍需進(jìn)一步校正。 通過(guò) bode 圖及程序計(jì)算系得的統(tǒng)參數(shù)分析二次校正后系統(tǒng) 的穩(wěn)定性： 由前面算第二級(jí)網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)以及第二次校正后系統(tǒng)的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越頻率和相位穿越頻率程序后的輸出結(jié)果可得，與一次校正后的系統(tǒng)相比更為穩(wěn)定，并且已經(jīng)滿足了題目的要求。 10 三種響應(yīng)曲線 ?校正前的單位脈沖響應(yīng)： 程序： num=10。 G=tf(num,den)。 impulse(closys) 系統(tǒng)校正前單位脈沖響應(yīng)： ?校正后的單位脈沖響應(yīng)曲線： 程序： 11 num=conv(10,conv([ 1],[ 1]))。 G=tf(num,den)。 impulse(Gc) 校正后的單位脈沖響應(yīng)圖如下： 、單位階躍響應(yīng) ?校正前的單位階躍響 應(yīng)曲線： 程序： num=10。 G=tf(num,den)。 step(closys) 12 系統(tǒng)校正前的單位階躍響應(yīng)圖如下： ?校正后的單位階躍響應(yīng)： 程序： num=conv(10,conv([ 1],[ 1]))。 G=tf(num,den)。 step(Gc）； 系統(tǒng)校正后的單位階躍響應(yīng)曲線圖如下： 13 、單位斜坡響應(yīng) ?校正前的單位斜坡響應(yīng)： 程序： num=[0 0 0 10]。 step(num,den)。 title(39。)。 den=[ 1 0]。 grid。校正后單位斜坡響應(yīng) 39。 系統(tǒng)校正后的單位斜坡響應(yīng)曲線圖如下： 15 特征根 ?校正前的特征根 程序： num=10。 G=tf(num,den)。 [num,den]=tfdata(Gc,39。)。 disp(r) 輸出結(jié)果： + 根據(jù)程序計(jì)算得的校正前的特征根來(lái)判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性： 由程序輸出結(jié)果可知系統(tǒng)校正前有三個(gè)特征根，且有兩個(gè)特征根的實(shí)部為正值。所有校正前的系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。 den=conv([10],conv([],conv([],conv([],[ 1]))))。Gc=feedback(G,1)。v39。 r=roots(den)。 den=conv([1 0],conv([ 1],[ 1]))。 G2=feedback(G1,1,1)。 C=dcgain(G2)。 tp=t(k) （求峰值時(shí)間）
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