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      MATLAB進行控制系統的超前校正.pdf 14頁

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      題 目: 用MATLAB進行控制系統的超前校正設計 初始條件: 已知一單位反饋系統的開環傳遞函數是 K/3 G(s) s(s/3? 1) 要求系統的靜態速度誤差系數K ? 20s?1 ,相角裕度? ? 50? ,幅值裕度G ? 10dB 。 v M 要求完成的主要任務: (包括課程設計工作量及其技術要求,以及說明書撰寫等具體要 求) (1)用MATLAB作出滿足初始條件的K值的系統伯德圖,計算系統的幅值裕度和相位裕度。 (2)在系統前向通路中插入一相位超前校正,確定校正網絡的傳遞函數,并用MATLAB進行驗證。 (3)用MATLAB畫出未校正和已校正系統的根軌跡。 (4)采用Matlab工具繪制校正前后系統的單位階躍響應曲線,并求出超調量、峰值時間、調節 時間及穩態誤差。 (5)對上述任務寫出完整的課程設計說明書,說明書中必須進行原理分析,寫清楚分析計算的 過程及其比較分析的結果,并包含Matlab源程序或Simulink仿真模型,說明書的格式按 照教務處標準書寫。 時間安排: 任務 時間 (天) 指導老師下達任務書,審題、查閱相關資 1 料 分析、計算 2 編寫程序 1 撰寫報告 2 論文答辯 1 指導教師簽名: 年 月 日 系主任 (或責任教師)簽名: 年 月 日 目錄 摘要1 1 相位超前校正的原理2 1.1電路圖2 1.2 超前校正的應用方法3 2 控制系統的超前校正設計4 2.1 校正前系統初始狀態分析4 2.2 超前校正系統的設計5 2.3 校正后的驗證6 2.4 校正前后系統參數比較7 2.4.1 校正前的系統階躍響應7 2.4.2 校正后的系統階躍響應8 3 心得體會11 參考文獻12 《自動控制原理》課程設計說明書 摘要 用頻率法對系統進行超前校正的實質是將超前網絡的最大超前角補在校正后系統開 環頻率特性的截止頻率處,提高校正后系統的相角裕度和截止頻率,從而改善系統的動態 性能。為此,要求校正網絡的最大相位超前角出現在系統的截止頻率處,只要正確地將超 1?T ?c 前網絡的交接頻率 和1/T設置在待校正系統截止頻率 的兩邊,就可以使已校正系統 ?c 的截止頻率 和相裕量滿足性能指標要求,從而改善系統的動態性能。串聯超前校正主要 是對未校正系統在中頻段的頻率特性進行校正。確保校正后系統中頻段斜率等于- 20dB/dec,使系統具有45°~60°的相角裕

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