自动控制原理课程设计超前校正.doc
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自动控制原理课程设计
设计题目
1.掌握控制系统的设计与校正方法、步骤。
2.掌握对控制系统的相角裕度、稳态误差、截止频率和动态性能分析。
3.掌握利用matlab对控制理论内容进行分析。
4.提高大家分析问题解决问题的能力。
题目任务及要求
题目1:已知单位负反馈系统被控制对象的开环传递函数
用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计。
任务:用串联校正的频率域方法对系统进行串联校正设计,使系统满足如下动态及静态性能指标:
(1)在单位斜坡信号作用下,系统的稳态误差;
(2)系统校正后,相位裕量。
(3)截止频率。
设单位负反馈系统的开环传递函数为
用相应的频率域校正方法对系统进行校正设计,使系统满足如下动态和静态性能:
相角裕度;
在单位斜坡输入下的稳态误差为;
(3) 系统的剪切频率wc4.4rad/s。
(4)模值余度h≥10dB
k=10;
num1=[1];
den1=conv([1 0],[1 1]);
sys1=tf(k*num1,den1);
figure(1);
Margin(sys1);
hold on
figure(2);
sys=feedback(sys1,1)
step(sys)
Transfer function:
10
-------
s^2 + s
未校正前的Bode图
未校正前的的阶跃响应曲线
由图可以看出 未经校正的Bode图及其性能指标,还有如图(-2)所示的未校正的系统的阶跃响应曲线。由图(-1)可以看出系统的:
模值稳定余度; h=∞dB; -pi穿越频率:Wg=∞dB;
相角稳定余度为= 剪切频率:Wc=3.08rad/s;
由图(-1)可以知道,系统校正前,相角稳定余度=1845。为满足要求,开环系剪切频率wc=3.08rad/s4.4rad/s。也未能满足要求。其阶跃曲线如图(-2)其超调量竟达%=60%,固原系统需要矫正。
Transfer function:
10
------------
s^2 + s + 10
h =
Inf
r =
17.9642
wx =
Inf
wc =
3.0842
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