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《自動控制系統(tǒng)課程設(shè)計---單位負反饋系統(tǒng)的校正設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、成績評定：自動控制系統(tǒng)課程設(shè)計課題名稱單位負反饋系統(tǒng)的校正設(shè)計專業(yè)自動化班級xxxxx學(xué)號xx姓名xxx所在院系電子工程學(xué)院完成日期2012年12月21日11目錄一、設(shè)計目的3二、設(shè)計任務(wù)與要求32.1設(shè)計任務(wù)32.2設(shè)計要求3三、設(shè)計方法步驟及設(shè)計校正構(gòu)圖43.1校正前系統(tǒng)分析43.2校正方法63.3校正裝置63.4校正后系統(tǒng)分析7四、課程設(shè)計小結(jié)與體會10五、參考文獻1111一、設(shè)計目的1.掌握控制系統(tǒng)的設(shè)計與校正方法、步驟。2.掌握對系統(tǒng)相角裕度、穩(wěn)態(tài)誤差和穿越頻率以及動態(tài)特性分析。3.掌握利
2、用MATLAB對控制理論內(nèi)容進行分析和研究的技能。4.提高分析問題解決問題的能力。二、設(shè)計任務(wù)與要求2.1設(shè)計任務(wù)設(shè)單位負反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：用相應(yīng)的頻率域校正方法對系統(tǒng)進行校正設(shè)計，使系統(tǒng)滿足如下動態(tài)和靜態(tài)性能：1)相角裕度：2)在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為：3)截止頻率不低于7.52.2設(shè)計要求1)分析設(shè)計要求，說明校正的設(shè)計思路（超前校正，滯后校正或滯后－超前校正；2)詳細設(shè)計（包括的圖形有：校正結(jié)構(gòu)圖，校正前系統(tǒng)的Bode圖，校正裝置的Bode圖，校正后系統(tǒng)的Bode圖）；3)用MAT
3、LAB編程代碼及運行結(jié)果（包括圖形、運算結(jié)果）；4)校正前后系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)圖。11三、設(shè)計方法步驟及設(shè)計校正結(jié)構(gòu)圖3.1校正前系統(tǒng)分析校正前系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：（求解過程：，式中是系統(tǒng)的開環(huán)增益。系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為，，取=16）校正要求:1）相角裕度：2）在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差為：3）截止頻率不低于7.5(3)校正前結(jié)構(gòu)圖:1)單位階躍響應(yīng)分析在MATLAB中編寫如下程序：>>G=tf([16],[1,1,0]);>>feedback(G,1);>>step(ans,30)11由上圖可以看出
4、，系統(tǒng)在階躍輸入下還是可以穩(wěn)定輸出的，但是開始時振蕩比較大，超調(diào)量也比較大，系統(tǒng)的動態(tài)性能不佳。2)利用MATLAB繪畫未校正系統(tǒng)的bode圖在MATLAB中編寫如下程序：>>G=tf([16],[110]);%系統(tǒng)模型>>bode(G)%繪制系統(tǒng)的Bode圖校正前bode圖113.2校正方法采用校正方法為：超前校正法3.3校正裝置（1）求校正裝置的參數(shù)。>>[gm,pm,wp,wc]=margin(G)求得：在校正前的bode圖中找到-14.3944db的點如圖所示:11校正裝置結(jié)構(gòu)圖如下：利用M
5、ATLAB繪畫校正裝置的bode圖程序如下：>>s=tf('s');G=(0.5749*s+1)/(0.0209*s+1);%系統(tǒng)模型>>bode(G)%繪制系統(tǒng)的Bode圖校正裝置Bode圖如下：校正裝置Bode圖113.4校正后系統(tǒng)分析校正后的幅頻特性：程序如下：>>s=tf('s');>>G1=(16*(0.5749*s+1))/(s*(s+1)*(0.0209*s+1));>>bode(G1)校正后的bode圖>>[Gm,Pm,Wp,Wc]=margin(G1)Gm=InfPm=74.652
6、4Wp=InfWc=9.1425可以看出校正后系統(tǒng)的裕度為74.6524，截止頻率為9.1425，全部滿足要求。2）利用MATLAB繪畫系統(tǒng)校正前后的單位階躍響應(yīng)圖程序：>>s=tf('s');G1=(16*(0.5749*s+1))/(s*(s+1)*(0.0209*s+1));G=tf([16],[110]);G2=feedback(G,1);G3=feedback(G1,1);step(G2,G3)113）利用MATLAB繪畫系統(tǒng)校正前后的單位階躍響應(yīng)圖>>s=tf('s');G1=(16*(
7、0.5749*s+1))/(s*(s+1)*(0.0209*s+1));G=tf([16],[110]);G2=feedback(G,1);G3=feedback(G1,1);step(G2,G3)圖形：11四、課程設(shè)計小結(jié)與體會通過這次課程設(shè)計，我學(xué)到了不少知識，特別是自控的理論知識有重新回顧了一遍，通過用matlab軟件設(shè)計控制系統(tǒng)，非?？旖莘奖?，但同時設(shè)計的過程中也遇到了一些大大小小的問題，最終通過跟同學(xué)的合作，和老師的指導(dǎo)完成了要求的設(shè)計指標(biāo)，總之通過這次實訓(xùn)學(xué)到了不少東西。11五、參考文獻
8、[1]《自動控制原理》，楊庚辰，西安電子科技大學(xué)出版社，2009[2]《控制系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計》，薛定宇，清華大學(xué)出版社，2006[3]《自動控制原理習(xí)題精解及MATLAB實現(xiàn)》，高軍偉，中國電力出版社，201011
