1 根轨迹法超前校正

实验8 系统校正设计：根轨迹法超前校正

一.实验目的

对于给定的控制系统，采用根轨迹法设计满足时域性能指标的超前校正装置，并通过仿真结果验证设计的正确性。

二.实验步骤

1. 在Windows界面上用鼠标双击matlab图标，即可打开MATLAB命令平台。

2. 键入命令simulink，打开结构图设计界面。

3. 建立时域仿真的结构图文件“mysimu.m”。

给定结构图如图20所示

图20 SIMULINK仿真结构图

4.结构图单元参数设置。

用鼠标器双击任何一个结构图单元即激活结构图单元的参数设置窗口，完成结构图单元的参数设置。

5.仿真参数设置。

用鼠标选择主菜单的“Simulation”选项，选择“Simulation Parameter”选项，打开仿真参数设置窗口，完成仿真参数设置。

6.仿真操作。

选中“simulation”菜单项中的选项“start”即启动系统的仿真。

（或者使用工具栏上的启动按钮。）

三.实验要求

1. 作原系统的根轨迹图。

numo=[10];deno=[0.5 1 0]; rlocus(numo,deno);

2. 求出闭环极点的位置，计算时域性能M p0和t s0。

numo=[10];deno=[0.5 1 0];

[numc,denc]=cloop(numo,deno,-1);

printsys(numc,denc);

pzmap(numc,denc);

用于在s 平面上作图，作出零点.极点的位置如图21所示。

[p,z]=pzmap(numc,denc);

图21开环极点用于求得零点.极点的值。

p

p =

-1.0000 + 4.3589i

-1.0000 - 4.3589i

z

z =

[]

3. 作时域仿真。

sysc=tf(numc,denc);step(sysc)

求出阶跃响应曲线，记录未校正系统的时域性能指标M p0和t s0；

4.按照根轨迹法超前校正设计步骤，设计超前校正装置G c (s)，实现希望的时域性能指标为

M p <15%

t s <1.5s

k v>20

5.按照超前校正装置G c (s)的参数，修改结构图的校正单元参数，进行新的时域仿真，作出阶跃响应曲线，记录校正后系统的时域性能指标Mp和ts。

三.实验结果分析

1.分析根轨迹法超前校正的特点；

2.超前校正装置的零.极点对于原系统根轨迹的影响；

3.根轨迹法超前校正对系统稳态性能的影响。