自动控制原理课程设计飞行器控制系统设计122069768.doc

目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc313530112 1飞行器控制系统的设计过程 PAGEREF _Toc313530112 \h 1 HYPERLINK \l _Toc313530113 1.1飞行器控制系统的性能指标 PAGEREF _Toc313530113 \h 1 HYPERLINK \l _Toc313530114 1.2参数分析 PAGEREF _Toc313530114 \h 1 HYPERLINK \l _Toc313530115 2系统校正前的稳定情况 PAGEREF _Toc313530115 \h 3 HYPERLINK \l _Toc313530116 2.1校正前系统的伯特图 PAGEREF _Toc313530116 \h 3 HYPERLINK \l _Toc313530117 2.2校正前系统的奈奎斯特曲线 PAGEREF _Toc313530117 \h 3 HYPERLINK \l _Toc313530118 2.3校正前系统的单位阶跃响应曲线 PAGEREF _Toc313530118 \h 5 HYPERLINK \l _Toc313530119 2.4校正前系统的相关参数 PAGEREF _Toc313530119 \h 5 HYPERLINK \l _Toc313530120 2.4.1 上升时间 PAGEREF _Toc313530120 \h 6 HYPERLINK \l _Toc313530121 2.4.2超调时间 PAGEREF _Toc313530121 \h 7 HYPERLINK \l _Toc313530122 2.4.3超调量 PAGEREF _Toc313530122 \h 7 HYPERLINK \l _Toc313530123 2.4.4 调节时间 PAGEREF _Toc313530123 \h 7 HYPERLINK \l _Toc313530124 3校正系统 PAGEREF _Toc313530124 \h 8 HYPERLINK \l _Toc313530125 3.1校正系统的选择及其分析 PAGEREF _Toc313530125 \h 8 HYPERLINK \l _Toc313530126 3.2验证已校正系统的性能指标 PAGEREF _Toc313530126 \h 10 HYPERLINK \l _Toc313530127 4系统校正前后的性能比较 PAGEREF _Toc313530127 \h 13 HYPERLINK \l _Toc313530128 4.1校正前后的波特图 PAGEREF _Toc313530128 \h 13 HYPERLINK \l _Toc313530129 4.2校正前后的奈奎斯特曲线 PAGEREF _Toc313530129 \h 14 HYPERLINK \l _Toc313530130 4.3校正前后的单位阶跃响应曲线 PAGEREF _Toc313530130 \h 15 HYPERLINK \l _Toc313530131 5设计总结与心得 PAGEREF _Toc313530131 \h 17 HYPERLINK \l _Toc313530132 参考文献 PAGEREF _Toc313530132 \h 18 飞行器控制系统设计 1飞行器控制系统的设计过程 1.1飞行器控制系统的性能指标 飞行器控制系统的开环传递函数 控制系统性能指标为调节时间，单位斜坡输入的稳态误差，相角裕度大于85度。 1.2参数分析 由系统开环传递函数可以求得： 令 = 所以开环传递函数: 稳态误差为: 可得，。 所以，取。 开环传递函数 稳态误差 可得： 又因为 =361.2 比较可知，不满足题意，因此要加入一定的性能改善环节。 2系统校正前的稳定情况 2.1校正前系统的伯特图 根据校正前的飞行器控制系统的开环传递函数，在MATLAB中绘制出校正前的波特图，如图2-1所示。 绘制校正前伯特图的MATLAB源程序如下： num=693000; den=[1,361.2,0]; %校正前系统参数 bode(num,den); %绘制伯特图 grid; 2.2校正前系统的奈奎斯特曲线 根据校正前的飞行器控制系统的开环传递函数，在MATLAB中绘制出校正前的奈奎斯特曲线，如图2-2所示： num=693000; den=[1,361.2,0]; %校正前系统参数 nyquist(num,den) %绘制奈奎斯特曲线 图2-1校正前系统的伯特图 图2