转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计

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滞后超前校正控制器设计

滞后超前校正控制器设计

《计算机控制》课程设计报告题目: 滞后-超前校正控制器设计姓名: 胡志峰学号: 1002301052013年7月12日《计算机控制》课程设计任务书指导教师签字:系(教研室)主任签字:2013年7 月5 日一、实验目的完成滞后- 超前校正控制器设计二、实验要求熟练掌握MATLAB设计仿真滞后-超前校正控制器、运用Protel设计控制器硬件电路图,以及运用MCS-51单片机C或汇编语言完成控制器软件程序编程。

三、设计任务设单位反馈系统的开环传递函数为 )160)(110()(0++=ss s K s G ,采用模拟设计法设计滞后-超前校正数字控制器,使校正后的系统满足如下指标: (1) 当t r = 时,稳态误差不大于1/126; (2) 开环系统截止频率 20≥c ω rad/s ; (3) 相位裕度o 35≥γ 。

四、 实验具体步骤4.1 相位滞后超前校正控制器的连续设计校正方案主要有串联校正、并联校正、反馈校正和前馈校正。

确定校正装置的结构和参数的方法主要有两类:分析法和综合法。

分析法是针对被校正系统的性能和给定的性能指标,首先选择合适的校正环节的结构,然后用校正方法确定校正环节的参数。

在用分析法进行串联校正时,校正环节的结构通常采用超前校正、滞后校正和滞后-超前校正这三种类型。

超前校正的作用在于提高系统的相对稳定性和响应的快速性,滞后校正的主要作用是在不影响系统暂态性能的前提下,提高低频段的增益,改善系统的稳态特性,而滞后超前校正环节则可以同时改善系统的暂态特性和稳态特性。

这种校正的实质是综合利用了滞后和超前校正的各自特点,利用其超前部分改善暂态特性,而利用滞后部分改善稳态特性,两者各司其职,相辅相成。

(1)调整开环增益 K,使其满足稳态误差不大于1/126;00lim (s)126v s K s G K →=== (1)按求得的开环增益 K=126 绘制 Bode 图4-1所示:图4-1 校正前系统Bode 图图4-2 校正前系统阶跃响应图由图可知:未校正系统的 剪切频率: 032.5/c rad s ω= 相角裕度:011.4γ=-︒ 幅值裕度: 5.120g K dB =-< 相位裕度:24.5/g rad s ω=以上计算以及仿真结果可知,系统不稳定,需要进行校正,由于0c ω附近频段内0(s)G 的对数幅频渐近线以 -40dB/dec 穿过 0dB 线,只加一个超前校正网络其相角超前量有可能不足以满足相位裕度的要求 , 可以设想如果让中频段(0c ω附近)衰减,再由超前校正发挥作用,则有可能满足指标要求,而中频段衰减正好可以用滞后校正完成。

9转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计解析

9转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计解析

在控制工程中用得最广的是电气校正装置,它不但可应用于电的控制系统,而且通过将非电量信号转换成电量信号,还可应用于非电的控制系统。

控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。

校正装置可以补偿系统不可变动部分(由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分)在特性上的缺陷,使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。

常用的性能指标形式可以是时间域的指标,如上升时间、超调量、过渡过程时间等(见过渡过程),也可以是频率域的指标,如相角裕量、增益裕量(见相对稳定性)、谐振峰值、带宽(见频率响应)等。

常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。

在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。

各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示,此外也常采用频率响应的波德图来表示。

不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用,以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。

在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中,串联校正装置采用有源网络的形式,并且制成通用性的调节器,称为PID(比例-积分-微分)调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。

摘要 (1)ABSTRACT (2)1 课程设计目的及要求 (3)1.1目的 (3)1.2要求 (3)1.3方案比较分析 (3)2 设计计算与分析 (3)2.1计算幅值与相位裕度 (4)2.2使用MATLAB软件获得系统的伯德图和相位,幅值裕度。

(4)3 确定校正网络传递函数 (6)3.1滞后超前校正设计 (6)3.2校验校正后系统是否满足要求 (6)4. 校正前后系统根轨迹的绘制 (7)4.1校正前系统根轨迹 (7)4.2校正后系统的根轨迹分析 (8)5 系统动态性能的分析 (9)5.1校正前系统的动态性能分析 (9)5.2校正后系统的动态性能分析 (10)心得体会 (13)参考文献 (14)摘要在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用,而自动控制理论是自动控制科学的核心。

自动控制原理课程设计--串联超前—滞后校正装置

自动控制原理课程设计--串联超前—滞后校正装置

目录一、设计目的-------------------------------------------------------------1二、设计要求-------------------------------------------------------------1三、实现过程-------------------------------------------------------------33.1系统概述-------------------------------------------------------- 33.1.1设计原理------------------------------------------------- 33.1.2设计步骤------------------------------------------------- 43.2设计与分析----------------------------------------------------- 53.2.1校正前参数确定--------------------------------------- 53.2.2确定校正网络的传递函数--------------------------- 53.2.3 理论系统校正后系统的传递函数和BODE 图-- 73.2.4系统软件仿真------------------------------------------ 8四、总结------------------------------------------------------------------15五、参考文献-------------------------------------------------------------16自动控制原理课程设计报告一、设计目的(1)掌握控制系统设计与校正的步骤和方法。

「转子绕线机控制系统的滞后校正设计」

「转子绕线机控制系统的滞后校正设计」

「转子绕线机控制系统的滞后校正设计」转子绕线机控制系统是一种用于电动机转子绕线的设备,通过对转子绕线过程中的参数进行控制,可以提高绕线质量和效率。

在转子绕线机控制系统中,滞后校正是一种常用的控制方法,用于对系统的误差进行校正,以使系统更加稳定和准确。

滞后校正是一种基于反馈控制的校正方法,其基本原理是通过测量系统输出与期望输出之间的差异,对系统的控制输入进行修正。

在转子绕线机控制系统中,通常采用位置传感器来测量转子位置,然后与期望位置进行比较,计算出位置误差。

通过引入滞后校正,可以根据位置误差来调整转子绕线的参数,以达到更好的绕线质量和效率。

滞后校正的设计可以分为几个步骤:首先,需要确定滞后校正的目标。

在转子绕线机控制系统中,滞后校正的目标通常是使转子绕线达到最佳质量,并且尽可能减少绕线时间和浪费。

因此,滞后校正应该针对这些目标进行设计。

其次,需要选择合适的控制算法。

在滞后校正中,通常采用比例-积分-微分(PID)控制算法来对转子绕线机控制系统进行控制。

PID控制算法可以根据位置误差的大小来调整控制输入,使系统的输出更接近期望输出。

然后,需要确定滞后校正的参数。

在PID控制算法中,有三个参数需要进行调整:比例增益、积分时间和微分时间。

比例增益用于调整控制输入与位置误差之间的关系,积分时间用于调整系统对误差的积累程度,微分时间用于调整系统对误差变化率的敏感程度。

通过调整这些参数,可以获得较好的滞后校正效果。

最后,需要进行滞后校正的实施和调试。

在实施滞后校正之前,需要对滞后校正的参数进行合理的选择,并进行调试和优化。

通过不断调整滞后校正的参数,可以使转子绕线机控制系统获得更好的控制效果。

综上所述,滞后校正是一种用于转子绕线机控制系统的常用控制方法,通过对系统误差进行校正,可以提高绕线质量和效率。

在滞后校正的设计中,需要确定校正目标、选择合适的控制算法、确定参数,并进行实施和调试。

通过合理的滞后校正设计,可以使转子绕线机控制系统达到最佳的控制效果。

转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计

转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计

题 目: 转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计 初始条件:已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是)15)(5()(++=s s s Ks G要求系统的静态速度误差系数120v K s -≥,相角裕度ο60≥γ。

要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)(1) MATLAB 作出满足初始条件的最小K 值的系统伯德图,计算系统的幅值裕度和相位裕度。

(2) 前向通路中插入一滞后超前校正装置,确定校正网络的传递函数。

(3) 用MATLAB 画出未校正和已校正系统的根轨迹。

(4) 用Matlab 对校正前后的系统进行仿真分析,画出阶跃响应曲线,计算其时域性能指标。

(5) 对上述任务写出完整的课程设计说明书,说明书中必须进行原理分析,写清楚分析计算的过程及其比较分析的结果,并包含Matlab 源程序或Simulink 仿真模型,说明书的格式按照教务处标准书写。

时间安排:指导教师签名: 年 月 日 系主任(或责任教师)签名: 年 月 日目录摘要 ............................................................ 13 1 滞后-超前校正的原理 . (14)2 串联滞后-超前校正Bode图设计方法 (15)3 校正前系统分析 (16)3.1校正前系统的Bode图 (16)3.2校正前系统的根轨迹图 (17)3.3校正前系统的阶跃响应曲线 (17)4 滞后-超前校正后的传递函数确定 (19)4.1确定滞后校正网络的参数 (19)4.2确定超前校正网络的参数 (19)4.3确定校正后的传递函数 (19)4.4滞后-超前传递函数计算 (20)5 校正后系统分析 (21)5.1校正后系统的Bode图 (21)5.2校正后系统的根轨迹图绘制 (22)5.3校正后系统的阶跃响应曲线 (23)总结 (24)参考文献 (25)本科生课程设计成绩评定表......................... 错误!未定义书签。

转子绕线机控制系统的滞后校正设计

转子绕线机控制系统的滞后校正设计

转子绕线机控制系统的滞后校正设计1设计目的由于滞后校正网络具有低通滤波器的特性, 因而当它与系统的不可变部分串联相连时, 会使系统开环频率特性的中频和高频段增益降低和截止频率Wc减小, 从而有可能使系统获得足够大的相位裕度, 它不影响频率特性的低频段。

由此可见, 滞后校正在一定的条件下, 也能使系统同时满足动态和静态的要求。

可运用于以下场所: 1.在系统响应速度要求不高而抑制噪声电平性能要求较高的情况下, 可考虑采用串联滞后校正。

2.保持原有的已满足要求的动态性能不变, 而用以提高系统的开环增益, 减小系统的稳态误差。

2设计要求1. MATLAB作出满足初始条件的最小K值的系统伯德图, 计算系统的幅值裕度和相位裕度。

2. 前向通路中插入一相位滞后校正, 确定校正网络的传递函数。

3. 用MATLAB画出未校正和已校正系统的根轨迹。

4.用Matlab对校正前后的系统进行仿真分析, 画出阶跃响应曲线, 计算其时域性能指标。

5.课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程, 列出MATLAB程序和MATLAB输出。

说明书的格式按照教务处标准书写。

3设计原理利用滞后网络进行串联校正控制的基本原理, 是利用滞后网络的高频幅值衰减特性, 使已校正的系统截止频率下降, 从而使系统获得足够的相角裕度。

因此, 滞后网络的最大滞后角应力求避免发生在系统截止频率附近。

在系统响应速度要求不高而抑制噪声电平性能要求较高的情况下, 可采用串联校正。

此外, 如果待校正的系统已具备满意的动态性能, 仅稳态性能不满足指标要求, 也可采用串联滞后校正以提高系统的稳态精度, 同时保持其动态性能仍满足要求。

如果所研究的系统为单位反馈最小相位系统, 则应用频率法设计串联滞后校正网络的步骤如下:4设计分析与计算4.1最小K 值的系统频域分析已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是: )10)(2()(++=s s s Ks G (静态误差系数115-≥s K v )所以最小的K 值为: K=300101520/)(lim -→≥==s K s sG K s v故:相位裕度: 先求穿越频率 221004300|10||2|||300)(ωωωω++=+⨯+⨯=s s s A在穿越频率处 =1,由于w 较小, 故可以近似为,1410300)(2=+=ωωωA 解得Wc ≈5rad/s穿越频率处的相角为:相角裕度为: deg幅值裕度:先求相角穿越频率:即:由三角函数关系得: 0.525.11004300)(22≈++=ggg g A ωωωω所以, 幅值裕度为:使用MATLAB 软件可直接得到系统的BODE 图和相角,幅值裕度。

自动控制原理课程设计__频率法设计串联滞后——超前校正装置

自动控制原理课程设计__频率法设计串联滞后——超前校正装置

目录一、设计任务.......................................... .. .. (1)二、设计要求.......................................... .. (1)三、设计步骤 (1)1.未校正前系统的性能分析 (1)1.1开环增益K (1)1.2校正前系统的各种波形图 (2)1.3由图可知校正前系统的频域性能指标 (4)1.4特征根 (4)1.5判断系统稳定性 (5)1.6分析三种曲线的关系 (5)1.7求出系统校正前动态性能指标及稳态误差 (5)1.8绘制系统校正前的根轨迹图 (5)1.9绘制系统校正前的Nyquist图 (6)2.校正后的系统的性能分析 (7)2.1滞后超前校正 (7)2.2校正后系统的各种波形图 (8)2.3由图可知校正后系统的频域性能指标 (10)2.4特征根 (11)2.5判断系统稳定性 (11)2.6分析三种曲线的关系 (11)2.7求出系统校正后动态性能指标及稳态误差 (11)2.8绘制系统校正后的根轨迹图和Nyquist图 (11)四、心得体会....................................... .. .. (13)五、主要参考文献......................................... .. (13)一、 设计任务已知单位负反馈系统的开环传递函数0()(0.11)(0.011)K G S S S S =++,试用频率法设计串联滞后——超前校正装置。

(1)使系统的相位裕度045γ>(2)静态速度误差系数250/v K rad s ≥ (3)幅值穿越频率30/C rad s ω≥二、设计要求(1)首先,根据给定的性能指标选择合适的校正方式对原系统进行校正,使其满足工作要求。

要求程序执行的结果中有校正装置传递函数和校正后系统开环传递函数,校正装置的参数T ,α等的值。

9转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计汇总

9转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计汇总

绪论在控制工程中用得最广的是电气校正装置,它不但可应用于电的控制系统,而且通过将非电量信号转换成电量信号,还可应用于非电的控制系统。

控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。

校正装置可以补偿系统不可变动部分(由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分)在特性上的缺陷,使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。

常用的性能指标形式可以是时间域的指标,如上升时间、超调量、过渡过程时间等(见过渡过程),也可以是频率域的指标,如相角裕量、增益裕量(见相对稳定性)、谐振峰值、带宽(见频率响应)等。

常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。

在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。

各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示,此外也常采用频率响应的波德图来表示。

不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用,以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。

在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中,串联校正装置采用有源网络的形式,并且制成通用性的调节器,称为PID (比例-积分-微分)调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。

目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1课程设计目的及要求 (3)1.1目的 (3)1.2要求 (3)1.3方案比较分析 (3)2设计计算与分析 (3)2.1计算幅值与相位裕度 (4)2.2使用MATLA软件获得系统的伯德图和相位,幅值裕度。

(4)3确定校正网络传递函数 (6)3.1 滞后超前校正设计 (6)3.2校验校正后系统是否满足要求 (6)4.校正前后系统根轨迹的绘制 (7)4.1校正前系统根轨迹 (7)4.2校正后系统的根轨迹分析 (8)5系统动态性能的分析 (9)5.1校正前系统的动态性能分析 (9)5.2校正后系统的动态性能分析 (10)心得体会 (13)参考文献 (14)摘要在现代科学技术的众多领域中,自动控制技术起着越来越重要的作用,而自动控制理论是自动控制科学的核心。

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题 目: 转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计 初始条件:已知转子绕线机控制系统的开环传递函数是)15)(5()(++=s s s Ks G要求系统的静态速度误差系数120v K s -≥,相角裕度 60≥γ。

要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)(1) MATLAB 作出满足初始条件的最小K 值的系统伯德图,计算系统的幅值裕度和相位裕度。

(2) 前向通路中插入一滞后超前校正装置,确定校正网络的传递函数。

(3) 用MATLAB 画出未校正和已校正系统的根轨迹。

(4) 用Matlab 对校正前后的系统进行仿真分析,画出阶跃响应曲线,计算其时域性能指标。

(5) 对上述任务写出完整的课程设计说明书,说明书中必须进行原理分析,写清楚分析计算的过程及其比较分析的结果,并包含Matlab 源程序或Simulink 仿真模型,说明书的格式按照教务处标准书写。

时间安排:指导教师签名: 年 月 日 系主任(或责任教师)签名: 年 月 日目录摘要 ............................................................ 13 1 滞后-超前校正的原理 . (14)2 串联滞后-超前校正Bode图设计方法 (15)3 校正前系统分析 (16)3.1校正前系统的Bode图 (16)3.2校正前系统的根轨迹图 (17)3.3校正前系统的阶跃响应曲线 (17)4 滞后-超前校正后的传递函数确定 (19)4.1确定滞后校正网络的参数 (19)4.2确定超前校正网络的参数 (19)4.3确定校正后的传递函数 (19)4.4滞后-超前传递函数计算 (20)5 校正后系统分析 (21)5.1校正后系统的Bode图 (21)5.2校正后系统的根轨迹图绘制 (22)5.3校正后系统的阶跃响应曲线 (23)总结 (24)参考文献 (25)本科生课程设计成绩评定表......................... 错误!未定义书签。

摘要系统校正是对不稳定或不满足要求的系统的稳态性能或者动态性能进行调整,使系统达到指标要求。

对于要求较多的系统,常采用滞后-超前校正,它利用超前校正改善系统的动态性能,利用滞后校正改善系统的稳态性能,并解决超前校正导致的抑制高频噪声能力弱的问题。

对已给定的系统进行串联滞后-超前校正的设计思路可以分解为先进行滞后校正,再进行超前校正。

其中复杂的计算和图形的绘制,可以利用matlab软件完成。

关键词:系统校正 matlab 校正设计转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计1 滞后-超前校正的原理(1)超前校正的目的是改善系统的动态性能,实现在系统静态性能不受损的前提下,提高系统的动态性能。

通过加入超前校正环节,利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度,改变系统的开环频率特性。

一般使校正环节的最大相位超前角出现在系统新的穿越频率点。

(2)滞后校正通过加入滞后校正环节,使系统的开环增益有较大幅度增加,同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。

它利用滞后校正环节的低通滤波特性,在不影响校正后系统低频特性的情况下,使校正后系统中高频段增益降低,从而使其穿越频率前移,达到增加系统相位裕度的目的。

(3)滞后-超前校正适用于对校正后系统的动态和静态性能有更多更高要求的场合。

施加滞后-超前校正环节,主要是利用其超前部分增大系统的相位裕度,以改善系统的动态性能;利用其滞后部分改善系统的静态性能。

图3-1未校正系统的Bode 图3 校正前系统分析3.1校正前系统的Bode 图由式:10v 20)(s lim -→≥=s s G K s得:K ≥1500,取K=1500。

则校正前的开环传递函数为:)15)(5(1500)(++=s s s s G用matlab 画出的未校正系统的Bode 图如图3-1所示。

Matlab 程序如下: num=20;den=conv([1,0],conv([0.2,1],[1/15,1])); G0=tf(num,den); margin(G0);从图3-1中可以看出系统的幅值裕度Gm ≈0,相角裕度Pm ≈0,截止频率ωc1=8.66rad/s 。

此时系统处于临界稳定状态。

相角裕度远小于60°,不满足设计要求。

(3-1)3.2校正前系统的根轨迹图用matlab画出的校正前系统的根轨迹图如图3-2所示。

Matlab程序如下:num=1;den=conv([1,0],conv([0.2,1],[1/15,1]));G0=tf(num,den);rlocus(G0);图3-2未校正系统的根轨迹图从图中可以看出,当开环增益K=20时,系统处于临界稳定状态,这也证明了从Bode 图中得出的结论。

3.3校正前系统的阶跃响应曲线用matlab画出的校正前系统的阶跃响应曲线如图3-3所示。

Matlab程序如下:num=[1500];den=[1,20,75,1500];t=[0:0.02:2.5];[numc,denc]=cloop(num,den);y=step(numc,denc,t);plot(t,y);grid;图3-3未校正系统的阶跃响应曲线从图中可以看出,当输入阶跃信号时,系统不稳定。

4 滞后-超前校正后的传递函数确定4.1确定滞后校正网络的参数由Bode 图知ωc1=8.66rad/s ,取β=0.1,则T 1=11.55,所以,滞后网络的传递函数为:ssG 55.11115.111c ++=4.2确定超前校正网络的参数(1)确定α:选取校正后的期望截止频率ωc2=6rad/s 。

由式(2-6)得α=1.066。

(2)确定T 2:由式(2-8)可得:0.16141.066612=⨯=T则ssG c 1614.01172.012++=4.3确定校正后的传递函数由式(4-1)和式(4-2)得校正后系统得传递函数为:)()()()(212s G s G s G s G c c =)1614.01)(55.111)(07.01)(2.01()172.01)(15.11(20)(2s s s s s s s s G ++++++=(4-1)(4-2)4.4滞后-超前传递函数计算matlab计算程序如下:num=20;den=conv([1,0],conv([0.2,1],[1/15,1]));G=tf(num,den);[Gm,Pm,wg1,wc1]=margin(G);beta=0.1;wc2=6;T1=10/(beta*wc1);Gc1=tf([beta*T1 1],[T1,1]);G1=Gc1*G;[mag,pha,w]=bode(G1.num{1},G1.den{1});mag1=spline(w,mag,wc2);L=20*log10(mag1);alfa=10^(-L/20);T2=1/(wc2*sqrt(alfa));Gc2=tf([alfa*T2 1],[T2 1]);Gk=Gc2*G1;margin(Gk);5 校正后系统分析5.1校正后系统的Bode图用matlab画出的校正后的系统的Bode图如图5-1所示。

Matlab程序如下:num=749.48*conv([1,2.683],[1,0.8663]);den=conv([1,0],conv(conv([1,15],[1,5]),conv([1,13.31],[1,0.08659])));Gk=tf(num,den);rlocus(Gk);图5-1校正后系统的Bode图从图中可以看出,校正后系统的相角裕度γ=69.3°,满足要求。

另外由传递函数G2得系统的静态速度误差系数Kv=20s-1,也满足设计要求。

系统通过滞后-超前校正从临界稳定状态变为稳定状态。

5.2校正后系统的根轨迹图绘制用matlab绘制出的校正后的根轨迹图如图5-2所示。

Matlab程序如下:num=conv([1,2.683],[1,0.8663]);den=conv([1,0],conv(conv([1,15],[1,5]),conv([1,13.31],[1,0.08659])));Gk=tf(num,den);rlocus(Gk);图5-2校正后系统的根轨迹图从图中可以看出当开环增益为20时,系统的闭环极点在s平面左半平面,系统此时处于稳定状态。

图5-3校正后系统的阶跃响音曲线5.3校正后系统的阶跃响应曲线用matlab 程序仿真出的校正后的阶跃响应曲线如图5-3所示。

Matlab 程序如下:num=749.48*conv([1,2.683],[1,0.8663]);den=conv([1,0],conv(conv([1,15],[1,5]),conv([1,13.31],[1,0.08659])));Gk=tf(num,den);sys=feedback(Gk,1,-1);t=[0:0.02:30];[numc,denc]=cloop(num,den);step(sys);grid;从图中可以看到,当系统在输入阶跃响应时,系统是稳定的。

上升时间t r =0.74s,峰值时间t p =1.64s,调节时间t s =3.92s,峰值为c(t p )=1.139,稳态值c(∞)=1,由超调量计算公式得:%13.9%100*)()()(%=∞∞-=c c t c p σ 稳态误差为: 0)()(r )(e =∞-∞=∞c总结在课程设计之前,基本上没用过matlab这个软件,但是课程设计需要大量地用到它,因此,我还得从头开始对软件及其基本地命令进行学习。

另外在课程设计题目公布的时候,我们并没有开始学到系统的校正,因此对系统校正的思路一点都不熟悉,不过还好课程设计是在题目公布后大概一个多星期才开始,我也通过做课后习题知道了校正系统的大致思路。

总的来说滞后-超前校正可以分为两个部分,一个是滞后校正部分,一个是超前校正部分,我通过查阅与滞后-超前校正相关地书籍,知道了滞后校正具有高频幅值衰减特性,而相频基本上不衰减,但系统的快速性会变差,超前校正则对系统的快速性和稳定性方面有明显的提升,但是对高频噪声的抑制不理想,滞后-超前结合了两者的优点,规避了两者的缺点。

滞后-超前校正有两级网络参数需要计算,比单独的滞后校正和超前校正复杂了许多,我通过查阅书籍,学会了滞后-超前校正各参数地计算和取值方法,并利用matlab强大的计算功能,编写出了计算参数的程序,很快就得到了校正后的传递函数,并绘制出了函数的Bode图进行分析,不合理再更改计算的参数,经过多次更改后得到了比较合适的传递函数。

过程中也学会了matlab中绘制bode图、根轨迹、以及输入响应曲线的编程方法。

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