自动控制原理课程设计关于系统校正1
自动控制原理课程设计报告 专业：自动化 班级：12403011 学号：1240301112 姓名：高松
1. 已知一个二阶系统其闭环传递函数如下Φ= k
s s ++25.0k 求k=0.2,0.5,1,2,5时，系统的阶跃响应和频率响应。绘出系统的阶跃响应和频率响应曲线。
程序如下： 一．阶跃响应 i=0;
for k=[0.2,0.5,1,2,5] num=k;den=[0.5,1,k]; sys=tf(num,den); i=i+1; step(sys,25)
hold on end grid hold off
title('k 不同时的阶跃响应曲线')
gtext('k=0.2'),gtext('k=0.5'),gtext('k=1'),gtext('k=2'),g text('k=5')
二．频率响应 for k=[0.2,0.5,1,2,5] num=k;den=[0.5,1,k]; bode(num,den)
[mag,phase,w]=bode(num,den); mr=max(mag) wr=spline(mag,w,mr) hold on end grid hold off
title('k不同时的频率响应曲线')
gtext('k=0.2'),gtext('k=0.5'),gtext('k=1'),gtext('k=2'),g text('k=5')
gtext('k=0.2'),gtext('k=0.5'),gtext('k=1'),gtext('k=2'),g text('k=5')
2.被控对象传递函数为 )
20030()(2++=s s s K s G 设计超前校正环节，使系统性能指标得到满足如下要求：
1） 速度误差常数=10 2） γ=45°
由速度误差常数=10，k v =10=)
20030(lim 20s ++→s s s k s , 得k=2000 程序如下： num=[2000];den=[1,30,200,0];
g0=tf(num,den);figure(1);margin(g0);hold figure(2);sys=feedback(g0,1);step(sys)
w=0.1:0.1:2000;[gm,pm,wcg,wcp]=margin(g0); [mag,phase]=bode(g0,w);magdb=20*log10(mag); phim1=45;data=18;phim=phim1-pm+data;
on
alpha=(1+sin(phim*pi/180))/(1-sin(phim*pi/180));
n=find(magdb+10*log10(alpha)wc=w(n(1));w1=wc/sqrt(alpha);w2=wc*sqrt(alpha);
numc=[1/w1,1];denc=[1/w2,1];gc=tf(numc,denc);
g=gc*g0;[gmc,pmc,wcgc,wcpc]=margin(g);
gmcdb=20*log10(gmc);
disp('校正装置传递函数和校正后系统开环传递函数'),gc,g, disp('校正系统的频域性能指标KG,V,WC'),[gmc,pmc,wcpc], disp('校正装置的参数T 和a 值:'),t=1/w2;[t,alpha], bode(g0,g);hold on ,margin(g)
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校正装置传递函数和校正后系统开环传递函数 gc = 0.1647 s + 1 ------------- 0.05404 s + 1
Continuous-time transfer function.
g =
329.4 s + 2000
------------------------------------------- 0.05404 s + 2.621 s + 40.81 s + 200 s Continuous-time transfer function. 校正系统的频域性能指标KG ,V ,WC ans =
3.4126 45.8576 10.5873 校正装置的参数T 和a 值: ans =
0.0540 3.0472 3.被控对象传递函数为 )
5()(+=s s K s G 设计滞后校正环节，使系统性能指标满足如下要求：
1）单位斜坡稳态误差小于5% 2）闭环阻尼比ζ=0.707，ωn =1.5 rad/s 由单位斜坡稳态误差小于5%，ε=v
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