《自动控制系统》教案 第16课 利用MATLAB进行校正.pdf

课题利用MATLAB进行校正

课时4课时（180min）

知识技能目标：

（1）能够在MATLAB中进行自动控制系统校正

（2）掌握利用MATLAB进行串联滞后校正的方法

教学目标素质目标：

（1）提高沟通和协作能力

（2）培养分析问题、解决问题的能力

（3）弘扬脚踏实地、精益求精的工匠精神

教学重点：利用MATLAB进行系统校正、利用Simulink建立校正仿真结构图

教学重难点

教学难点：利用MATLAB进行系统校正

教学方法情景模拟法、问答法、讨论法

教学用电脑、投影仪、多媒体课件、教材

教学过程主要教学内容及步骤

考勤【教师】使用APP进行签到

【学生】按照老师要求签到

【教师】提出下列提出问题

利用MATLAB来评估校正后系统的性能是否满足要求有哪些优势？

问题引入

【学生】思考、举手回答

【教师】总结学生回答，并利用多媒体展示”知识与技能要求”表格，引出本任务主要介绍内容

【教师】通过学生的回答，引入新知，讲解利用MATLAB进行系统校正、利用Simulink建立校正仿真结构

图等知识

4.3.1利用MATLAB进行系统校正

1．串联超前校正

【例4.2】

【教师】利用多媒体展示例题，并组织学生答题

传授新知设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)H(s)2K，要求静态速度误差系数为K20s1，相位裕

s(s1)v

度不小于50。试设计一个串联超前校正装置，使系统满足给定的性能要求。

【学生】观看、思考、作答

【教师】公布正确答案，并进行解析：

在命令行窗口输入

num1=2;den=conv([1,0],[1,1]);%未校正系统的开环传递函数（不

……详见教材。

【教师】利用多媒体展示“未校正系统的性能指标”图片，并进行讲解

结果如图所示。从图中可以看出，未校正系统的幅值裕度为Kg，相位裕度为12.8，相位穿越

频率为，幅值穿越频率为4.42rad/s。可以发现，系统的相位裕度与要求值相差较远，不符合要

gc

求，需要进行校正。

继续在命令行窗口输入

r=50;r1=12.8;%期望的相位裕度和未校正系统的

……详见教材。

【教师】利用多媒体展示“校正装置及校正前、后系统的开环对数频率特性曲线”图片，并进行讲解

结果如图所示。

figure;

……详见教材。

【教师】利用多媒体展示“校正前、后系统的单位阶跃响应曲线”图片，并进行讲解

结果如图所示。

由以上内容可知，串联超前校正装置的传递函数为

0.3378s1

G(s)

c0.06633s1