控制系统的设计方法
传统控制系统设计方法---7个步骤
传统控制系统设计方法---7个步骤传统控制系统设计方法7个步骤控制系统设计方法是指在给定的技术和经济条件下，根据目标和要求设计适宜的控制系统的过程。
在传统的控制系统设计方法中，通常有以下7个步骤：问题定义、规范函数降阶、传递函数模型形成、系统灵敏度规定、控制器参数计算、控制器特性分析和控制系统参数调整。
下面将一步一步详细地回答这几个步骤。
1. 问题定义在控制系统设计的第一步中，需要明确控制系统所要解决的问题。
例如，可以是控制一个物理过程或调节一种行为。
这一步骤的关键是明确控制系统的目标和要求，包括所需的性能指标，如响应速度、稳定性和鲁棒性等。
2. 规范函数降阶规范函数降阶是指将问题定义中的高阶动态方程转化为一阶或二阶方程。
这是为了简化问题的复杂性，便于后续步骤的处理。
常用的方法有牛顿法和对应法等。
3. 传递函数模型形成在控制系统设计的第三步中，需要建立控制系统的数学模型。
数学模型通常由传递函数表示，该函数是输入和输出之间的关系。
传递函数可以根据物理过程的参数和性质进行建模，并可以使用系统辨识技术或经验估计方法来确定。
4. 系统灵敏度规定系统灵敏度是指系统对各种不确定性和扰动的响应能力。
在控制系统设计的第四步中，需要确定控制系统的灵敏度，即能容忍的误差范围。
这一步骤可以根据系统的性能指标和设计要求来确定。
5. 控制器参数计算在控制系统设计的第五步中，需要计算控制器的参数。
控制器参数的计算通常是针对所选控制算法和系统模型进行的。
常用的控制算法有比例积分控制器（PI控制器）和比例积分微分控制器（PID控制器）。
控制器参数的计算可以使用经典方法，如根轨迹法或频域分析法，也可以使用现代方法，如优化算法或模型预测控制。
6. 控制器特性分析在控制系统设计的第六步中，需要对设计的控制器进行特性分析。
控制器的特性分析可以评估其性能指标，如稳定性、鲁棒性和系统响应速度等。
这可以通过模拟或实验来完成，并可以根据分析结果进行调整或改进。
简述可编程控制器控制系统的设计步骤
简述可编程控制器控制系统的设计步骤
可编程控制器（PLC）控制系统的设计步骤如下：
1. 确定系统要求：收集用户对控制系统的功能、性能和可靠性要求，并确定系统的输入、输出和操作模块的类型和数量。
2. 制定硬件配置：根据系统要求，选定PLC主机、I/O模块、
通信模块和其他必要的外围设备。
设计电源系统、信号调理电路及接线等。
3. 确定软件结构：根据系统要求，设计PLC程序的结构，包
括输入和输出模块的配置、逻辑控制、数据处理和通信功能等。
4. 开发PLC程序：根据软件结构，编写PLC程序，包括输入
和输出的连接、逻辑控制的设计、数据处理的算法和通信功能的设置等。
5. 联调测试：将开发好的PLC程序下载到PLC主机中，与实
际的硬件连接起来，进行联调测试。
对输入和输出进行检查，验证系统的功能和性能。
6. 调试和优化：根据联调测试的结果，调试PLC程序并优化
系统的性能。
解决可能出现的问题，确保系统正常运行。
7. 文档编制：编写控制系统的设计文档和用户手册，包括系统框图、PLC程序说明、操作说明和维护手册等。
8. 安装和调试：按照设计文档和用户手册，进行控制系统的安装和调试。
确保系统按照设计要求进行安装，并满足用户的需求。
9. 系统运行和维护：控制系统正常运行后，进行系统的运行和维护工作。
定期检查系统的运行状态，及时处理故障，保证系统的可靠性和稳定性。
以上是可编程控制器控制系统设计的一般步骤，具体的设计步骤和流程可能会根据不同的项目和要求有所差异。
控制系统设计：探讨控制系统设计的原则、方法和流程
控制系统设计：探讨控制系统设计的原则、方法和流程引言控制系统设计是现代工程领域中的重要组成部分，用于实现对复杂系统的监控和调节。
无论是电子设备、机械系统、工业生产线还是交通系统，控制系统的设计都扮演着关键角色。
本文将探讨控制系统设计的原则、方法和流程，帮助读者了解如何设计高效可靠的控制系统。
原则在进行控制系统设计之前，有一些重要的原则需要遵循。
1. 目标明确设计控制系统的首要原则是明确目标。
这包括确定系统需要控制的参数、设定期望的输出以及制定达到这些目标的策略。
明确的目标有助于设计师理解系统的需求，为设计提供明确的指导。
2. 抽象和模型化控制系统设计需要将复杂的实际系统抽象为数学模型。
这样可以简化设计过程，并更好地理解系统的行为和响应。
通过建立准确的数学模型，设计师可以设计出能够稳定、有效地控制系统的控制器。
3. 系统分析在设计控制系统之前，需要对所需控制的系统进行全面的分析。
这包括对系统的性能要求、约束条件以及可能的故障情况进行评估。
通过系统分析，设计师可以更好地了解系统的特性，为设计选择合适的控制策略和参数。
4. 可行性和可靠性分析控制系统设计的可行性和可靠性是非常重要的。
设计师需要评估设计方案的可行性，并确保系统能够在各种情况下正常工作。
可靠性分析可以帮助发现设计中可能存在的问题，并采取相应的措施来提高系统的可靠性和稳定性。
5. 可调节性和适应性设计的控制系统应具有可调节性和适应性，以应对系统参数和环境条件的变化。
一个良好的控制系统能够自动调整参数和策略，以保持系统的稳定性和性能。
可调节性和适应性是一个控制系统设计的关键要素。
方法设计一个有效的控制系统需要使用适当的方法。
以下是一些常用的方法来实现控制系统设计。
1. 反馈控制反馈控制是一种常见的控制系统设计方法。
它基于对系统输出的实时测量和比较，从而调整输入并实现期望的输出。
反馈控制在许多实际应用中被广泛使用，例如电子设备、机器人和工业生产线。
控制系统的设计和实现
控制系统的设计和实现控制系统是一种能够对于被控制对象进行精确调节，使其达到所需要的状态和运行状态的技术和方法，广泛应用于现代工业、交通、机械、航空等领域。
控制系统的设计和实现关系到控制系统的稳定性、精度、速度等方面，对于产品的质量，生产效率和成本等有重要影响。
一、控制系统的基本结构控制系统主要由信号检测器、控制器、执行器、调节器和反馈回路组成。
信号检测器：主要用于检测被控制对象的各项参数，如温度、压力、位置、速度等；控制器：是整个系统的核心，根据检测器来的信号，发送控制信号给执行器；执行器：主要用于控制被控制对象的状态和运行速度，如电动机、气缸等；调节器：针对不同的控制对象，需要进行参数调节，以取得最佳效果；反馈回路：控制系统的一个重要环节，可以对控制效果进行反馈，并对其进行修正，以保证系统的稳定性和准确性。
除此之外，还有信号转换器、滤波器、放大器等辅助设备，来达到整个系统的优化和稳定。
二、控制系统的设计设计一个稳定、精确的控制系统，并不是易事，需要从以下几个方面进行考虑：1、选型：根据被控制对象的类型，需选用合适的控制器、执行器等设备；2、参数测量：需要准确测量被控制对象的各项参数，才能得到准确的控制信号，从而达到准确的控制；3、控制模式和控制算法：根据不同的被控制对象，采用不同的控制模式和控制算法，来达到最佳控制效果；4、系统稳定性：控制系统需要具有较高的稳定性，控制反馈回路、滤波器等设备需要达到合适的参数，保证系统运行的平稳稳定；5、易操作性：控制系统的操作应该尽可能简单，易于操作，便于管理和维护。
三、控制系统的实现一个好的控制系统，不仅仅只靠设计，实现也同样重要。
实现要从以下几个方面进行考虑：1、实时性：控制系统需要保证快速响应和准确控制，系统设计和实现中需要考虑时间因素，尤其是在传感器和执行器的选择上；2、可靠性和稳定性：所有设备需要在使用中长期稳定运行，控制系统需要能够应对各种异常情况，保证系统的稳定性和精度；3、软硬件配合：控制系统的软件和硬件需要相互配合，用合适的控制算法来控制硬件的运行。
数字控制系统的基本原理与设计方法
数字控制系统的基本原理与设计方法数字控制系统（Digital Control System）是一种通过数字处理器来实现系统控制的技术。
它可以对运动、压力、温度等物理量进行精确的测量和控制，具有精准性高、稳定性好、适应性强等优点。
本文将介绍数字控制系统的基本原理和设计方法。
一、数字控制系统的基本原理数字控制系统的基本原理是将输入量（Input）通过传感器采集后，经过模数转换器（A/D Converter）转换为数字量，然后经过数字信号处理器（DSP）进行运算和控制处理，最后通过数模转换器（D/A Converter）将控制信号转换为模拟量输出，从而实现对被控物理量的精确控制。
在数字控制系统中，传感器起到了关键作用。
传感器能够将被测量的物理量转换为电信号，例如压力传感器、温度传感器等。
这些传感器的输出信号需要经过模数转换器将其转换为数字信号，以便数字信号处理器进行处理。
数字信号处理器是数字控制系统的核心部件，它能够对输入信号进行滤波、运算、控制等处理。
通过数字信号处理器，可以实现对控制系统的闭环控制，将被控对象的实际输出与期望输出进行比较，进而调整控制信号，使系统输出达到预期。
二、数字控制系统的设计方法1. 系统建模与参数估计在设计数字控制系统之前，需要对被控对象进行建模和参数估计。
通过数学模型可以描述被控对象的动态特性，参数估计可以获得模型参数的数值。
常用的建模方法有传递函数、状态空间法等。
2. 控制器设计控制器是数字控制系统的关键组成部分，它的设计直接影响控制系统的性能。
常用的控制器设计方法有比例-积分-微分（PID）控制器、模糊逻辑控制器、自适应控制器等。
在设计控制器时，需要考虑到系统的稳定性、快速响应、抗干扰能力等因素。
3. 信号采样与重构在数字控制系统中，输入信号需要进行采样和重构。
采样是指将连续时间信号转换为离散时间信号，常用的采样方法有脉冲采样、均匀采样等。
重构是指通过采样得到的离散时间信号，再恢复为连续时间信号。
控制系统方案的初步设计
控制系统方案的初步设计一、引言控制系统是利用各种传感器和执行器来监测和控制特定过程或设备的技术体系。
一个控制系统方案的初步设计关乎到整个控制系统的性能和稳定性。
本文将介绍控制系统方案的初步设计的内容和步骤。
二、控制目标和需求分析在进行控制系统方案的初步设计之前，需要对控制目标和需求进行充分的分析和明确。
这包括对被控对象的特性、控制变量的选择、控制目标的界定、系统稳定性要求等方面的内容。
只有通过充分的目标和需求分析，才能确保控制系统方案的有效性和可行性。
三、系统建模和模型选择在进行控制系统方案的初步设计之前，需要进行系统的建模和模型的选择。
系统建模是将被控对象和控制器进行数学建模的过程，可以采用传统的数学建模方法或者基于数据的建模方法。
模型选择是指选择合适的系统模型，包括经典的连续时间模型、离散时间模型、状态空间模型等。
通过系统建模和模型选择，可以为控制系统的初步设计提供基础。
四、控制器的选择和设计控制器是控制系统中最核心的部分，控制系统方案的初步设计需要选择合适的控制器，并进行系统的控制器设计。
控制器的选择可以根据系统的特性和控制要求来确定，可以选择PID控制器、模糊控制器、模型预测控制器等。
控制器的设计需要根据系统的数学模型和控制目标进行，可以采用各种控制策略和优化方法来设计。
五、传感器和执行器的选择和配置控制系统方案的初步设计还需要选择合适的传感器和执行器，并进行系统的传感器和执行器的配置。
传感器用于测量被控对象的状态变量，执行器用于控制被控对象的控制变量。
选择合适的传感器和执行器可以提高系统的测量和控制性能，配置传感器和执行器可以提高系统的稳定性和可靠性。
六、系统仿真和优化在完成控制系统方案的初步设计之后，还需要进行系统的仿真和优化。
系统仿真可以通过建立系统的仿真模型，模拟系统在不同工况下的运行情况，评估控制系统的性能和稳定性。
通过仿真结果可以调整和优化控制系统的参数和配置，进一步提高控制系统的性能。
控制系统的设计与实现
控制系统的设计与实现在当今社会，控制系统已经成为了传统机械制造业和现代工业的重要组成部分。
通过控制系统，我们可以实现产品自动化，提高生产效率和产品质量。
控制系统的设计和实现是一个非常复杂的过程，需要考虑多个方面的因素。
本文将介绍控制系统的设计和实现过程，以及一些注意事项和经验分享。
一、控制系统的设计1. 系统需求分析设计控制系统之前，需要进行系统需求分析。
这包括对控制系统所需的功能进行详细的分析和定义。
比如，我们需要控制什么类型的运动、运动方式、运动速度、运动精度等因素。
通过对需求的定义，可以为我们后续的设计和实现提供指导和依据。
2. 系统结构设计系统结构设计是控制系统设计的核心。
它包括对输入和输出设备的选择、控制器的选择、系统通讯方式的选择等方面的设计。
在设计控制系统结构时，需要考虑成本、性能、可扩展性、可维护性等多个因素。
3. 系统组成部分设计控制系统包括多个组成部分，如传感器、执行部件、控制器等。
在设计控制系统时，需要根据系统需求选择合适的组成部分。
在选择组成部分的同时，还需要考虑系统可靠性、性价比等因素。
4. 控制算法设计控制算法是控制系统的核心。
在设计控制算法时，需要基于系统需求定义控制算法的目标和方法。
常见的控制算法包括PID、模糊控制、神经网络控制等。
5. 系统仿真与测试在系统设计完成后，需要通过仿真和测试对系统进行验证。
通过仿真和测试可以检查系统能否满足设计需求，并根据测试结果进行后续优化和改进。
二、控制系统的实现1. 组装设备和传感器在设计完成后，需要组装设备和传感器。
设备的选型、安装位置等需与设计方案相符，传感器的安装方式需满足实际需要。
2. 编写程序和控制算法在硬件准备完毕后，需要编写程序和控制算法。
可以使用编程语言如C++、Python等。
在编写程序时，需要考虑控制器的性能和资源限制，避免在实际使用中出现问题。
3. 系统调试系统调试是控制系统实现的关键步骤。
在调试中需要逐步验证各个部件功能是否正常，并进行整体测试。
控制系统的设计与调试方法
控制系统的设计与调试方法控制系统的设计与调试是实施自动控制的重要环节。
合理的设计和精确的调试可以确保控制系统的可靠性、稳定性和高效性。
本文将探讨控制系统设计与调试的一些方法和技巧，帮助工程师们更好地完成这一重要任务。
一、控制系统设计方法1. 确定控制目标：在开始设计控制系统之前，需要明确控制系统的目标和要求。
包括所控制的对象、期望的输出、性能要求等方面。
根据这些目标和要求来确定控制系统的结构和参数。
2. 系统建模：系统建模是控制系统设计的基础。
通过对被控对象进行建模，可以更好地理解其动态特性和响应规律。
常用的建模方法包括数学模型、物理模型、仿真模型等。
3. 控制器选择：根据系统建模的结果和目标要求，选择合适的控制器。
常见的控制器包括比例积分微分控制器（PID控制器）、模糊控制器、自适应控制器等。
不同的控制器适用于不同的系统和控制要求。
4. 闭环控制设计：闭环控制是保证系统稳定性和鲁棒性的关键。
在设计闭环控制时，需要进行系统的稳定性分析和鲁棒性分析，并根据分析结果来优化控制器参数和控制策略。
5. 系统的可行性分析：在设计控制系统之前，需要进行系统的可行性分析，包括技术可行性、经济可行性等方面。
确保设计的控制系统在技术和经济上都是可行的。
二、控制系统调试方法1. 现场调试：在系统建设完成后，需要进行现场调试。
现场调试包括硬件调试和软件调试两个方面。
硬件调试主要是进行设备的安装、连线和测试，确保硬件运行正常。
软件调试主要是对控制算法的调试和优化，确保控制系统的性能满足要求。
2. 故障排除：在控制系统调试过程中，可能会出现各种故障，如设备故障、电气故障、软件故障等。
需要通过故障排除来解决这些问题。
常用的故障排除方法包括检查和修复设备、分析错误日志、检查传感器和执行器等。
3. 性能测试：在调试完成后，需要对控制系统进行性能测试。
通过测试可以评估控制系统的稳定性、迟滞性、抗干扰性等性能指标是否满足要求。
根据测试结果，可以对系统进行进一步的优化和调整。
Matlab中的控制系统设计方法介绍
Matlab中的控制系统设计方法介绍引言：在工程学中，控制系统设计是一个重要而复杂的领域。
通过控制系统设计，我们可以实现对各种工程系统的稳定性、响应速度和准确性进行调节和优化。
而作为一种强大而灵活的工具，Matlab在控制系统设计中扮演着重要的角色。
本文将介绍Matlab中的一些常用的控制系统设计方法，旨在为控制系统设计者提供一些指导和帮助。
一、传递函数法传递函数法是控制系统设计中常用的一种方法。
在Matlab中，我们可以使用tf 命令来构建传递函数。
例如，若要构建一个传递函数为G(s) = (s+1)/(s^2+s+1)的系统，可以使用以下代码：G = tf([1 1], [1 1 1]);得到的结果G即为所需的传递函数。
通过传递函数，我们可以对系统进行性能分析和优化。
比如，使用step命令可以绘制系统的单位阶跃响应曲线：step(G);二、状态空间法状态空间法是描述线性时不变系统的一种常用方法。
在Matlab中，我们可以使用ss命令来构建状态空间模型。
例如，若要构建一个状态空间模型为x'=Ax+Bu，y=Cx+Du的系统，可以使用以下代码：A = [1 2; 3 4];B = [1; 1];C = [1 0; 0 1];sys = ss(A, B, C, D);通过状态空间模型，我们可以进行系统的稳定性和可控性分析。
比如，使用eig命令可以计算系统的特征值：eig(A);使用ctrb命令可以计算系统的控制能力矩阵：ctrb(A, B);三、PID控制器设计PID控制器是一种常用且有效的控制器设计方法。
在Matlab中，我们可以使用pid命令来设计PID控制器。
例如，若要设计一个PID控制器，可以使用以下代码：Kp = 1;Ki = 0.1;Kd = 0.2;C = pid(Kp, Ki, Kd);通过PID控制器，我们可以对系统的性能进行调节和优化。
比如，使用feedback命令可以构建闭环系统，并使用step命令绘制系统的单位阶跃响应曲线：sys_cl = feedback(G*C, 1);step(sys_cl);四、根轨迹法根轨迹法是一种图形化的控制系统设计方法。
控制系统的奥妙：掌握15个设计自动化控制系统的方法与技巧
控制系统的奥妙：掌握15个设计自动化控制系统的方法与技巧控制系统是现代工程中至关重要的一个领域，它涉及到许多科学和技术的方面。
设计自动化控制系统需要广泛的知识和技能，以确保系统的稳定性、精确性和可靠性。
在本文中，我们将介绍15个设计自动化控制系统的方法与技巧。
1.确定系统的目标和需求：在设计控制系统之前，首先需要明确系统的目标和需求。
这包括系统需要控制的变量以及所需的精度、稳定性和响应时间等方面的要求。
2.进行系统建模和分析：系统建模是设计控制系统的关键步骤之一。
通过建立数学模型来描述系统的动态行为。
然后，使用模型分析工具来评估系统的稳定性、性能和鲁棒性。
3.选择适当的控制器类型：根据系统的特点和要求，选择适当的控制器类型。
常见的控制器类型包括比例-积分-微分(PID)控制器、模糊控制器和状态空间控制器等。
4.选择适当的控制策略：根据系统的特点和要求，选择适当的控制策略。
常见的控制策略包括开环控制、闭环控制和先进控制等。
5.设计适当的控制算法：根据所选择的控制器和控制策略，设计适当的控制算法。
这包括确定控制器参数和设置控制规则等。
6.进行仿真和优化：使用仿真工具来评估和优化控制系统的性能。
通过调整控制算法和参数来改善系统的稳定性和性能。
7.考虑系统的鲁棒性：在设计控制系统时，要考虑系统的鲁棒性。
这意味着系统应能够在面对不确定性和扰动时保持稳定和可靠。
8.进行实验和测试：在实际应用中，控制系统需要进行实验和测试，以验证其性能和可靠性。
通过实验和测试来调整和优化系统的参数和算法。
9.进行故障诊断和容错设计：在设计控制系统时，应考虑系统的故障诊断和容错设计。
这包括设计冗余系统、故障检测和容错机制等。
10.进行性能监控和优化：设计控制系统后，需要进行性能监控和优化。
这包括实时监测系统的性能，并对系统进行调整和优化。
11.使用现代控制方法和技术：随着科学技术的不断发展，现代控制方法和技术也在不断更新。
了解和应用最新的控制方法和技术可以提高控制系统的性能和可靠性。
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（5）计算系统校正后阶跃给定响应曲线及其性能指标
从 File 的下拉菜单中选 中 → impoHale Waihona Puke t 选 项 选 择 需要仿真的系统。
选择窗口中的sys系统， 并用鼠标点击OK
即可得如图画面。若求响应曲 线的性能指标，只需在画面中 点 击 鼠 标 右 键 ， 选 择 “Characteristics”选项，再 选择后面的选项得： 超调量：sigma=26% 峰值时间：tp=0.0158s 调节时间：ts=0.0443s
控制系统的设计方法
R2 1 1; T R1C ; z , R1 R2 T
p
1 T
1 极点 s z T
1 零点 s p T
由于α <1，因此在S平面内极点位于零点左侧。
复习《自动控制原理》中关于在系统中串联超前校正装置的特性分析。
选自《自动控制原理》 P196 教材中选α >1 ，因此与我们 讨论的α <1在零极点数值上有点不同。
K v K 0 1000s 1 ，取
K 0 K 0 1000 s 1
设超前校正器的传递函数为：
Gc ( s ) Ts 1 Ts 1
Gc (s) 中的α 已经包含在 K 0 中 为了不改变校正后系统的稳态性能，
计算系统开环对数幅频值。 因为增加超前校正装置后，使剪 切频率向右方移动，并且减小了 相位裕量，所以要求额外增加相 1 0 0 m sin 位超前角 由 5 ~12 。参见后图 1。 1 为什么？
1 sin m 得 1 sin m
Lc m 20lg
Spline——立方插值函数 1 由： m T 得： T
1
m
计算结果为：
（4）校验系统校正后系统是否满足题目要求
由Bode图可知系统的： 模稳定裕量Gm=17.614dB；-π穿越频率ω cg=689.45s-1； 相稳定裕量Pm=48.148deg；剪切频率ω cp=176.57s-1 计 算 出 的 相 稳 定 裕 量 Pm=48.148deg ， 已 经 满 足 题 目 43o<γ <48o的要求。
2 PID控制器设计
式为：
PID控制器的数学表达
1 G ( s) K p (1 Td s) Ti s
【例5-2】 考虑一个三阶对象模型 G( s)
s 13
1
1 控制系统Bode图设计方法 一.Bode图超前校正设计
超前校正设计是指利用校正器对数幅频曲线具有正斜率的区段 及其相频曲线具有正相移区段的系统校正设计。这种校正设计方 法的突出特点是校正后系统的剪切频率比校正前的大，系统的快 速性能得到提高。 相位超前校正主要用于改善闭环系统的动态特性，对于系统 的稳态精度影响较小。 u 0 ( s) Ts 1 sz Gc (s) u i ( s) Ts 1 s p
α =0.1
α =0.5
1）最大超前相位角 m 与所对应的频率 m 随 α 的减小而升高，并 有关系式。 1 m sin 1
α =0.1
α =0.5
m 2)处于两个转折频率的几何中心，即。 m
1 T
3） 3)超前校正环节提供的最大相位超前角约在550~650之间。 若需要更大的超前角，可以采用多个超前校正环节串联。
图1 单闭环系统的Bode图
图2 单闭环系统的单位阶跃响应
由图1和图2可知系统的： 模稳定裕量Gm≈0.1dB；-π穿越频率ω cg≈100.0s-1； 相稳定裕量Pm≈0.1deg；剪切频率ω cp≈99.5s-1
(3) 求超前校正器的传递函数 根据要求的相稳定裕度γ =45o并附加10o，即取γ =55o。 根据超前校正的原理，可知
Gc ( s ) Ts 1 Ts 1
1 1
最大超前角 m sin 最大超前角频率
m
1 T
m 处的对数幅值 Lc m 20lg
T 1, 0.1, 0.2 , ,0.5 时的Bode图和Nyquist图
α =0.5 α =0.1
(1)求K0
v0 v0 v0 ess 0.001 v0 Kv K K0 K v K K 0 1000s 1 , 取K 0 1000s 1
即被控对象的传递函数为：
1 G0 ( s) 1000 s(0.1s 1)(0.001s 1)
要求
(2) 做原系统的Bode图与阶跃响应曲线，检查是否满足题目
实现以上Bode图和Nyquist图的程序（不含图中部分标注）
【例5-1】已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为：
Go ( s ) K 0 1 s(0.1s 1)(0.001s 1)
试用Bode图设计方法对系统进行超前串联校正设计，使之满 r (t ) 0 t 足： ess 0.001 0; （1）在斜坡信号 作用下，系统的稳态误差 （2） 系统校正后，相角稳定裕度γ 有：43o<γ <48o。 【解】
其传递函数为： Gc (s)
其中：
u 0 ( s) Ts 1 ui ( s) Ts 1
R1 R2 1, T Rc C R2
① 最大相位滞后角所对应的频率 m
T
1 T
M 20 lg
1 ② 在转折频率 处，校正环节的幅值衰减达到
一.PID控制器的控制特性
校正后模稳定裕量 Gm=17.614 dB
校正后相角裕度 Pm=48.1480
图1
二.Bode图滞后校正设计
滞后校正环节的传递函数与超前校正环节的传递函数相似， 在滞后校正环节中，极点小于零点，即校正环节的极点位于零点 的右面。由于加入一个滞后的相位角，它使得系统变得不稳定， 因此，如果原系统已经不稳定或相对稳定裕度很小时，不能采用 滞后校正。 滞后校正的特点是通过减小系统的总增益，来增 大相对稳定裕度。同时，它有利于减小系统的静态误差。 相位滞后校正的等效RC网络如图所示。