自动控制原理课程设计

合集下载

自动控制原理课程设计课件

自动控制原理课程设计课件
自适应控制算法
如模型参考自适应控制、自适应PID控制等,用于不确定系统的控制。
智能控制算法
如模糊控制、神经网络控制等,用于复杂系统的控制。
控制算法的仿真和验证
建立数学模型
根据实际系统建立数学模型,包括连续时间 系统、离散时间系统等。
仿真软件选择
选择合适的仿真软件,如Simulink、 Matlab等。
促进创新
课程设计能够培养学生的系统分 析、设计和调试能力,提高解决 实际问题的能力。
通过实践探索,激发学生的创新 思维,为未来的研究和开发奠定 基础。
课程设计的任务和要求
设计任务
01
学生需根据给定的控制要求,设计一个实际的控制系统,包括
系统建模、分析和优化等环节。
设计要求
02
设计方案需满足稳定性、快速性和准确性的要求,同时考虑实
控制器设计
基于系统模型,设计合适的控 制器,以满足控制要求。
实验测试
搭建实际控制系统,进行实验 测试,验证设计的可行性和有 效性。
02
控制系统基础知识
控制系统的基本概念
控制系统的定义
控制系统是由控制器、受控对象 和反馈通路组成的一种闭环系统, 用于实现特定的控制目标。
控制系统的组成
控制系统通常包括输入、输出、 控制对象、传感器、控制器和执 行器等组成部分。
选择合适的控制策略
根据设计要求选择合适的控制算法和控制 策略。
控制器设计
基于被控对象的模型,设计合适的控制器 ,以满足性能要求。
系统建模
建立被控对象的数学模型,为后续设计提 供依据。
控制系统设计的实例分析
温度控制系统设计
以温度为被控对象,设计一个自动控制系统,实现温度的自动调 节。

自动控制原理专业课程设计方案报告

自动控制原理专业课程设计方案报告

自控课程设计 课程设计(论文)设计(论文)题目 单位反馈系统中传输函数研究学院名称 Z Z Z Z 学院 专业名称 Z Z Z Z Z学生姓名 Z Z Z 学生学号 Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课老师 Z Z Z Z Z设计(论文)成绩单位反馈系统中传输函数研究一、设计题目设单位反馈系统被控对象传输函数为 )2)(1()(00++=s s s K s G (ksm7)1、画出未校正系统根轨迹图,分析系统是否稳定。

2、对系统进行串联校正,要求校正后系统满足指标: (1)在单位斜坡信号输入下,系统速度误差系数=10。

(2)相角稳定裕度γ>45º , 幅值稳定裕度H>12。

(3)系统对阶跃响应超调量Mp <25%,系统调整时间Ts<15s3、分别画出校正前,校正后和校正装置幅频特征图。

4、给出校正装置传输函数。

计算校正后系统截止频率Wc和穿频率Wx。

5、分别画出系统校正前、后开环系统奈奎斯特图,并进行分析。

6、在SIMULINK中建立系统仿真模型,在前向通道中分别接入饱和非线性步骤和回环非线性步骤,观察分析非线性步骤对系统性能影响。

7、应用所学知识分析校正器对系统性能影响(自由发挥)。

二、设计方法1、未校正系统根轨迹图分析根轨迹简称根迹,它是开环系统某一参数从0变为无穷时,闭环系统特征方程式根在s平面上改变轨迹。

1)、确定根轨迹起点和终点。

根轨迹起于开环极点,最终开环零点;本题中无零点,极点为:0、-1、-2 。

故起于0、-1、-2,最终无穷处。

2)、确定分支数。

根轨迹分支数和开环有限零点数m和有限极点数n中大者相等,连续而且对称于实轴;本题中分支数为3条。

3)、确定根轨迹渐近线。

渐近线和实轴夹角为φa,交点为:σa。

且:φa=(2k+1)πn−m k=0,1,2······n-m-1; σa=∈pi−∈zin−m;则:φa=π3、3π3、5π3;σa=0−1−23=−1。

自动控制原理课程设计

自动控制原理课程设计

自动控制原理课程设计一、引言自动控制原理课程设计是为了帮助学生深入理解自动控制原理的基本概念、原理和方法,通过实际项目的设计与实现,培养学生的工程实践能力和创新思维。

本文将详细介绍自动控制原理课程设计的标准格式,包括任务目标、设计要求、设计方案、实施步骤、实验结果及分析等内容。

二、任务目标本次自动控制原理课程设计的目标是设计一个基于PID控制算法的温度控制系统。

通过该设计,学生将能够掌握PID控制算法的基本原理和应用,了解温度传感器的工作原理,掌握温度控制系统的设计和实现方法。

三、设计要求1. 设计一个温度控制系统,能够自动调节温度在设定范围内波动。

2. 使用PID控制算法进行温度调节,实现温度的精确控制。

3. 使用温度传感器实时监测温度值,并将其反馈给控制系统。

4. 设计一个人机交互界面,能够实时显示温度变化和控制系统的工作状态。

5. 设计一个报警系统,当温度超出设定范围时能够及时发出警报。

四、设计方案1. 硬件设计方案:a. 使用温度传感器模块实时监测温度值,并将其转换为电信号输入到控制系统中。

b. 控制系统使用单片机作为主控制器,通过PID控制算法计算控制信号。

c. 控制信号通过电路板连接到执行器,实现温度的调节。

d. 设计一个报警电路,当温度超出设定范围时能够触发警报。

2. 软件设计方案:a. 使用C语言编写单片机的控制程序,实现PID控制算法。

b. 设计一个人机交互界面,使用图形化界面显示温度变化和控制系统的工作状态。

c. 通过串口通信将温度数据传输到电脑上进行实时监控和记录。

五、实施步骤1. 硬件实施步骤:a. 搭建温度控制系统的硬件平台,包括温度传感器、控制系统和执行器的连接。

b. 设计并制作电路板,将传感器、控制系统和执行器连接在一起。

c. 进行硬件连接调试,确保各个模块正常工作。

2. 软件实施步骤:a. 编写单片机的控制程序,实现PID控制算法。

b. 设计并编写人机交互界面的程序,实现温度变化和控制系统状态的实时显示。

自动控制原理课程设计

自动控制原理课程设计

自动控制原理课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解自动控制原理的基本概念,掌握控制系统数学模型的建立方法;2. 掌握控制系统性能指标及其计算方法,了解各类控制器的设计原理;3. 学会分析控制系统的稳定性、快速性和准确性,并能够运用所学知识对实际控制系统进行优化。

技能目标:1. 能够运用数学软件(如MATLAB)进行控制系统建模、仿真和分析;2. 培养学生运用自动控制原理解决实际问题的能力,提高学生的工程素养;3. 培养学生团队协作、沟通表达和自主学习的能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动控制原理的兴趣,激发学生探索科学技术的热情;2. 培养学生严谨、务实的学术态度,树立正确的价值观;3. 增强学生的国家使命感和社会责任感,认识到自动控制技术在国家经济建设和国防事业中的重要作用。

本课程针对高年级本科学生,结合学科特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。

课程注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力,为培养高素质的工程技术人才奠定基础。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 自动控制原理基本概念:控制系统定义、分类及其基本组成;控制系统的性能指标;控制系统的数学模型。

2. 控制器设计:比例、积分、微分控制器的原理和设计方法;PID控制器的参数整定方法。

3. 控制系统稳定性分析:劳斯-赫尔维茨稳定性判据;奈奎斯特稳定性判据。

4. 控制系统性能分析:快速性、准确性分析;稳态误差计算。

5. 控制系统仿真与优化:利用MATLAB软件进行控制系统建模、仿真和分析;控制系统性能优化方法。

6. 实际控制系统案例分析:分析典型自动控制系统的设计原理及其在实际工程中的应用。

教学内容按照以下进度安排:第一周:自动控制原理基本概念及控制系统性能指标。

第二周:控制系统的数学模型及控制器设计。

第三周:PID控制器参数整定及稳定性分析。

第四周:控制系统性能分析及MATLAB仿真。

自动控制原理课程设计

自动控制原理课程设计

自动控制原理课程设计
自动控制原理课程设计是针对自动控制原理课程的学习内容和要求进行的实践性教学任务。

其目的是通过设计和实现一个自动控制系统,加深学生对自动控制原理的理解和应用能力。

一般来说,自动控制原理课程设计包括以下几个步骤:
1. 选题:根据课程要求和学生的实际情况,选择一个合适的自动控制系统作为课程设计的对象。

可以选择一些简单的控制系统,如温度控制、水位控制等,也可以选择一些复杂的控制系统,如飞行器控制、机器人控制等。

2. 系统建模:对选定的控制系统进行建模,包括确定系统的输入、输出和状态变量,建立系统的数学模型。

可以使用传递函数、状态空间等方法进行建模。

3. 控制器设计:根据系统模型和控制要求,设计合适的控制器。

可以使用经典控制方法,如比例积分微分(PID)控制器,也可以使用现代控制方法,如状态反馈控制、最优控制等。

4. 系统仿真:使用仿真软件(如MATLAB/Simulink)对设计的控制系统进行仿真,验证控制器的性能和稳定性。

5. 硬件实现:将设计的控制器实现到实际的硬件平台上,如单片机、PLC等。

可以使用编程语言(如C语言、Ladder图等)进行编程。

6. 系统调试:对实际的控制系统进行调试和优化,使其达到设计要求。

可以通过实验和测试来验证系统的性能。

7. 实验报告:根据课程要求,撰写实验报告,包括实验目的、方法、结果和分析等内容。

通过完成自动控制原理课程设计,学生可以深入理解自动控制原理的基本概念和方法,掌握控制系统的设计和实现技术,提高自己的实践能力和创新能力。

matlab课程设计自动控制原理

matlab课程设计自动控制原理

matlab课程设计自动控制原理一、教学目标本课程的目标是使学生掌握自动控制原理的基本概念和MATLAB在自动控制领域的应用。

通过本课程的学习,学生应能理解自动控制系统的组成、工作原理和设计方法,熟练运用MATLAB进行自动控制系统的分析和仿真。

知识目标:学生通过本课程的学习,应掌握自动控制基本理论、MATLAB基本操作和自动控制系统仿真方法。

技能目标:学生应能熟练使用MATLAB进行自动控制系统的建模、仿真和分析,具备一定的实际问题解决能力。

情感态度价值观目标:培养学生对自动控制技术的兴趣和热情,提高学生运用现代技术手段进行科学研究的能力,培养学生的创新精神和团队合作意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括自动控制原理的基本概念、MATLAB的基本操作和自动控制系统的仿真方法。

1.自动控制原理:包括自动控制系统的组成、数学模型、稳定性分析、控制器设计和校正方法等。

2.MATLAB基本操作:包括MATLAB的安装和启动、变量和数据类型、矩阵运算、编程和函数的使用等。

3.自动控制系统仿真:包括MATLAB仿真环境的设置、Simulink的介绍和应用、控制系统仿真的方法和步骤等。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。

1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握自动控制原理的基本概念和MATLAB的基本操作。

2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生理解和掌握自动控制系统的建模和仿真方法。

3.实验法:通过上机实验,使学生熟练掌握MATLAB自动控制系统仿真工具的使用,提高学生的实际操作能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、多媒体资料和实验室设备。

1.教材:选用《自动控制原理》和《MATLAB基础教程》作为主要教材,为学生提供系统的理论知识和实践指导。

2.多媒体资料:制作课件、教学视频等,以图文并茂的形式展示自动控制原理和MATLAB的操作方法。

3.实验室设备:提供计算机和MATLAB软件,供学生进行自动控制系统的仿真实验。

《自动控制原理》课程设计

《自动控制原理》课程设计

名称:《自动控制原理》课程设计题目:基于自动控制原理的性能分析设计与校正院系:建筑环境与能源工程系班级:学生姓名:指导教师:目录一、课程设计的目的与要求------------------------------3二、设计内容2.1控制系统的数学建模----------------------------42.2控制系统的时域分析----------------------------62.3控制系统的根轨迹分析--------------------------82.4控制系统的频域分析---------------------------102.5控制系统的校正-------------------------------12三、课程设计总结------------------------------------17四、参考文献----------------------------------------18一、课程设计的目的与要求本课程为《自动控制原理》的课程设计,是课堂的深化。

设置《自动控制原理》课程设计的目的是使MATLAB成为学生的基本技能,熟悉MATLAB这一解决具体工程问题的标准软件,能熟练地应用MATLAB软件解决控制理论中的复杂和工程实际问题,并给以后的模糊控制理论、最优控制理论和多变量控制理论等奠定基础。

使相关专业的本科学生学会应用这一强大的工具,并掌握利用MATLAB对控制理论内容进行分析和研究的技能,以达到加深对课堂上所讲内容理解的目的。

通过使用这一软件工具把学生从繁琐枯燥的计算负担中解脱出来,而把更多的精力用到思考本质问题和研究解决实际生产问题上去。

通过此次计算机辅助设计,学生应达到以下的基本要求:1.能用MATLAB软件分析复杂和实际的控制系统。

2.能用MATLAB软件设计控制系统以满足具体的性能指标要求。

3.能灵活应用MATLAB的CONTROL SYSTEM 工具箱和SIMULINK仿真软件,分析系统的性能。

matlab自动控制原理课程设计

matlab自动控制原理课程设计

matlab自动控制原理课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握MATLAB在自动控制原理中的应用,培养学生利用MATLAB进行自动控制系统分析和设计的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)理解自动控制系统的的基本概念、原理和特点;(2)熟悉MATLAB的基本操作和功能,掌握MATLAB在自动控制原理中的应用;(3)了解自动控制系统的常见分析和设计方法,并能运用MATLAB 进行实现。

2.技能目标:(1)能够运用MATLAB进行自动控制系统的建模、仿真和分析;(2)能够运用MATLAB进行自动控制系统的控制器设计和参数优化;(3)能够结合自动控制理论,对实际控制系统进行MATLAB仿真和调试。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对自动控制理论和实践的兴趣,提高学生学习的积极性;(2)培养学生勇于探索、严谨治学的科学态度;(3)培养学生团队协作、交流分享的良好习惯。

二、教学内容根据教学目标,本课程的教学内容主要包括以下三个方面:1.MATLAB基本操作和功能介绍:MATLAB的安装和配置、基本数据类型、运算符、矩阵操作、函数编写等。

2.自动控制原理:控制系统的基本概念、数学模型、稳定性分析、控制器设计、系统校正等。

3.MATLAB在自动控制原理中的应用:控制系统建模、仿真、分析方法,控制器设计及参数优化,实际控制系统调试等。

三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合,以提高学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:用于讲解自动控制原理的基本概念、理论和方法。

2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解自动控制原理及其在工程中的应用。

3.实验法:让学生动手实践,利用MATLAB进行控制系统建模、仿真和分析。

4.讨论法:学生进行分组讨论,促进学生间的交流与合作,培养学生的团队协作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将采用以下教学资源:1.教材:《MATLAB自动控制原理与应用》。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

金陵科技学院课程设计目录目录绪论 (1)一课程设计的目的及题目 (2)1.1课程设计的目的 (2)1.2课程设计的题目 (2)二课程设计的任务及要求 (3)2.1课程设计的任务 (3)2.2课程设计的要求 (3)三校正函数的设计 (4)3.1理论知识 (4)3.2设计部分 (5)四传递函数特征根的计算 (11)4.1校正前系统的传递函数的特征根........ 错误!未定义书签。

4.2校正后系统的传递函数的特征根........ 错误!未定义书签。

五系统动态性能的分析.. (14)5.1校正前系统的动态性能分析 (14)5.2校正后系统的动态性能分析 (15)六系统的根轨迹分析 (19)6.1校正前系统的根轨迹分析 (19)6.2校正后系统的根轨迹分析 (21)七系统的奈奎斯特曲线图 (26)7.1校正前系统的奈奎斯特曲线图 (26)7.2校正后系统的奈奎斯特曲线图 (274)八系统的对数幅频特性及对数相频特性 (28)8.1校正前系统的对数幅频特性及对数相频特性 (29)8.2校正后系统的对数幅频特性及对数相频特性错误!未定义书签。

总结 (317)参考文献................................. 错误!未定义书签。

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。

一 课程设计的目的及题目1.1课程设计的目的1、掌握自动控制原理的时域分析法,根轨迹法,频域分析法,以及各种补偿(校正)装置的作用及用法,能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析,能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计,并调试满足系统的指标。

2、学会使用MATLAB 语言及Simulink 动态仿真工具进行系统仿真与调试。

1.2课程设计的题目 已知单位负反馈系统的开环传递函数0K G(S)S(S 2)(S 40)=++,试用频率法设计串联滞后——超前校正装置,使系统的相角裕量040γ≥,静态速度误差系数1v K 20s -=。

二课程设计的任务及要求2.1课程设计的任务设计报告中,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(须写清楚校正过程),使其满足工作要求。

然后利用MATLAB对未校正系统和校正后系统的性能进行比较分析,针对每一问题分析时应写出程序,输出结果图和结论。

最后还应写出心得体会与参考文献等。

2.2课程设计的要求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,a等的值。

2、利用MATLAB函数求出校正前与校正后系统的特征根,并判断其系统是否稳定,为什么?3、利用MATLAB作出系统校正前与校正后的单位脉冲响应曲线,单位阶跃响应曲线,单位斜坡响应曲线,分析这三种曲线的关系?求出系统校正前与校正后的动态性能指标σ%、tr、tp、ts以及稳态误差的值,并分析其有何变化?4、绘制系统校正前与校正后的根轨迹图,并求其分离点、汇合点及与虚轴交点的坐标和相应点的增益K*值,得出系统稳定时增益K*的变化范围。

绘制系统校正前与校正后的Nyquist图,判断系统的稳定性,并说明理由?5、绘制系统校正前与校正后的Bode图,计算系统的幅值裕量,相位裕量,幅值穿越频率和相位穿越频率。

判断系统的稳定性,并说明理由?三 校正函数的设计要求: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 ,a 等的值。

3.1校正步骤应用频率特性法设计串联滞后-超前校正装置的步骤如下:(1) 根据稳态误差要求,确定开环增益K 0。

(2) 利用已确定的开环增益,画出未校正系统的对数频率特性,确定未校正系统的剪切频率0C ω,相角裕度0γ和幅值裕度m G 以检验性能指标是否满足要求。

若不满足要求,则执行下一步。

(3)确定滞后校正器传递函数的参数sT s bT s G c 11111)(++= 式中,1,1,11111c c w bT w T b <<<11bT 要距1c w 较远为好。

工程上常选择 111.01c w bT = (4)选择一个新的系统剪切频率2c w ,使在这一点超前校正所提供的相位超前量达到系统相位稳定裕量的要求。

又要使得在这一点原系统加上滞后校正器综合幅频特性衰减为0dB ,即L 曲线在2c w 点穿越横坐标。

(5)确定超前校正器传递函数的参数s s a s T T G c 22211)(++=式中1>a 。

由以下表达式:)(lg 102ωc L a =-还有公式T a m c 12==ωω求出参数a 、T (6)画出校正后的系统的Bode 图,并验算已校正系统相角裕量和幅值裕量。

3.2设计部分 已知单位负反馈系统的开环传递函数0K G(S)S(S 2)(S 40)=++,试用频域法设计串联滞后——超前校正装置,使系统的相角裕量040γ≥,静态速度误差系数1v K 20s -=。

(1) 由静态误差系数s K K K s s s s s H s G s s s v 10002080)40)(2(lim )()(lim -→→==++⋅=⋅=可知16000=K 。

所以,该系统的开环传递函数为)40)(2(1600)(++=s s s s G 。

(2)利用已经确定的开环增益K 0,画出未校正的系统的Bode 图,确定未校正系统的剪切频率0C ω,相稳定裕度0γ。

ss s s s s S G 80421600)40)(2(1600)(23++=++=输入MATLAB 程序如下: >>G=tf([0 0 0 1600],[1 42 80 0]);>> [kg,r]=margin(G);figure(1);>>margin(G);hold on;figure(2);>> sys=feedback(G,1);step(sys) 校正前的Bode图为:模稳定裕度:6.44dB 相稳定裕度:35.9=γ°相位穿越频率:8.94rad/s 剪切频率:rad/s 13.6=ωc(3) 利用MATLAB 语言计算出滞后校正器的传递函数。

sT s bT s G c 11111)(++= 取校正后剪切频率s rad c /13.6=ω保持不变,ωc T b )101~51(11=,取ωc 1.0,编写滞后校正装置传递函数的MATLAB 程序:wc=6.13;bt=1/(0.1*wc);T=bt/b;Gc1=tf([bt 1],[T 1])运行结果为:1.631 s + 1-----------16.31 s + 1 即滞后校正装置传递函数为:131.161631.1)(1++=s s s G c串联滞后校正后的传递函数为:131.161631.1)40)(2(1600)()(10++⋅++=s s s s s s G s G C 输入MATLAB 程序如下:>>G=tf([0 0 2609.6 1600],[16.31 686.02 1346.8 80])>> [kg,r]=margin(G);figure(1);>>margin(G);hold on;figure(2);>> sys=feedback(G,1);step(sys)串联滞后校正后的Bode 图为:(4)利用MATLAB 语言计算出超前校正器的传递函数:s s a s T T G c 22211)(++=编写求超前校正装置传递函数的MATLAB 程序:n1=conv([0 1600],[ 1.631 1]);d1=conv(conv(conv([1 0],[1 2]),[1 40]),[16.31 1]);sope=tf([n1],[d1]);wc=6.13;num=sope.num{1};den=sope.den{1};na=polyval(num,j*wc);da=polyval(den,j*wc);g=na/da;g1=abs(g);h=20*log10(g1);a=1/10^(h/10);wm=wc;T=1/(wm*(a)^(1/2));at=a*T;Gc2=tf([at 1],[T 1])运行结果为:1.623 s + 1------------0.0164 s + 1 即超前校正装置传递函数为:10164.01623.1)(2++=s s s G c 所以校正后的传递函数为:10164.01623.1131.161631.1)40)(2(1600)()()(210++⋅++⋅++=s s s s s s s s G s G s G C C (5)校验系统校正后系统是否满足题目要求输入MATLAB 程序如下:n1=1600;d1=conv(conv([1 0],[1 2]),[1 40]);s1=tf(n1,d1);s2=tf([1.631 1],[16.31 1]);s3=tf([1.623 1],[0.0164 1]);sope=s1*s2*s3;margin(sope)校正后系统Bode 图如下:模稳定裕度为:24.1dB 相稳定裕度: 7.82=γdeg相位穿越频率: 50.2rad/s 剪切频率:rad/s 13.6=ωc相稳定裕度满足题目上的大于等于40ο。

四 传递函数特征根的计算要求:利用MATLAB 函数求出校正前与校正后系统的特征根,并判断其系统是否稳定,为什么?4.1校正前系统的传递函数的特征根校正前的开环传递函数为:)40)(2(1600)(++=s s s s G 输入MATLAB 程序为:num=[1600];den= conv([1 0],conv([1 2],[1 40]));g=tf(num,den);sys=feedback(g,1);pzmap(g);den= conv([1 0],conv([1 2],[1 40]));t=tf(num,den);pzmap(t);[p,z]=pzmap(g);den=sys.den{1};r=roots(den);disp(r)运行后得特征根结果为:-41.0006-0.4997 + 6.2269i-0.4997 - 6.2269i由于校正前系统单位负反馈的特征方程没有右半平面的根,故校正前的闭环系统稳定。

相关文档
最新文档