欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:21020932
大小:198.50 KB
页数:15页
时间:2018-10-18
《自动控制理论-课程设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、.西安石油大学课程设计学院电子工程学院专业自动化班级自0905题目频域法校正学生李浩学号200905080913指导老师霍爱清..二零一一年十二月《自动控制理论Ⅰ》课程设计任务书题目频域法设计学生姓名李浩学号200905080913专业班级自0905设计内容与要求设计内容:对于一结构如图所示的系统,给定固有部分的传递函数Gg(s)和性能指标要求,试设计串联校正装置K(s)。设1.若要求开环比例系数K≥100,相角裕量γ≥30º,ωc≥45rad/s2.若要求开环比例系数K≥100,相角裕量γ≥40º,ωc=5rad/s3.若要求开环比例系数K≥1
2、00,相角裕量γ≥40º,ωc≥20rad/s,分别设计校正装置,并比较它们的作用效果。设计要求:⑴编程绘制原系统的Bode图,并计算出原系统的幅值裕量及相角裕量;⑵选择校正方式,进行校正装置的设计,得出相应的校正装置的参数;⑶编程绘制校正后系统的Bode图,并计算出校正后系统的幅值裕量及相角裕量;⑷整理设计结果,提交设计报告。..起止时间2011年12月19日至2011年12月25日指导教师签名年月日系(教研室)主任签名年月日学生签名年月日目录一课程设计题目4..二设计思想及内容41设计思想42设计内容5三设计步骤51)系统稳态性能指标计算52
3、)做原系统的Bode图53)求校正装置的传递函数73.1)求超前校正的传递函数73.2)求滞后校正的传递函数83.3)求超前校正的传递函数104)检验校正后系统是否满足校正要求11绘制系统校正后Bode图及读性能指标。11四结论12五个人总结12六参考书目13..自动控制理论课程设计一.课程设计题目:频域法第三题3.已知某系统的开环传递函数为:试用Bode图设计法对系统进行串联校正设计,使之满足:1>.若要求开环比例系数K≥100,相角裕量γ≥30º,ωc≥45rad/s;2.>若要求开环比例系数K≥100,相角裕量γ≥40º,ωc=5rad/s
4、;3>.若要求开环比例系数K≥100,相角裕量γ≥40º,ωc≥20rad/s,要求:⑴编程绘制原系统的Bode图,并计算出原系统的幅值裕量及相角裕量;⑵选择校正方式,进行校正装置的设计,得出相应的校正装置的参数;⑶编程绘制校正后系统的Bode图,并计算出校正后系统的幅值裕量及相角裕量;⑷整理设计结果,提交设计报告。二.设计思想及内容1设计思想当系统的性能指标已幅值裕量、相位裕量和误差系数等频域指标出现时,运用频域法分析设计是很方便的。运用频域法进行校正,其目的是改变系统频域特性,是校正后系统的频域特性拥有合适的低中频和高频特性,及足够的稳定裕量
5、,从而满足设计性能指标。控制系统中常用的串联校正装置是带有单零、极点的滤波器。若其零点比极点更靠近原点,则称为PD校正,反之,则是PI校正,另外还有PID校正。..2设计内容本题为设计校正装置,其目的是利用超前部分增大系统的相角裕度,同时利用滞后部分来改善系统的稳态性能,达到设计要求:1.若要求开环比例系数K≥100,相角裕量γ≥30º,ωc≥45rad/s2.若要求开环比例系数K≥100,相角裕量γ≥40º,ωc=5rad/s3.若要求开环比例系数K≥100,相角裕量γ≥40º,ωc≥20rad/s,三设计步骤1.0.做原系统的Bode图做原系
6、统的Bode图,检查是否满足题目要求性能指标与要求。cleark=100;n1=1;%校正前传递函数的系数d1=conv(conv(conv([10],[10]),[0.11]),[0.011]);%校正前传递函数的分母s1=tf(K*n1,d1);%校正前的传递函数figure(1);margin(s1);holdon%显示校正前的传递函数的%Bode图figure(2);sys=feedback(s1,1);step(sys)%显示校正前的传递函数的阶跃%响应图程序运行后,得到图1-1所示未校正系统的Bode图,及其性能指标值..图1-1未校
7、正系统的Bode图及频域性能由图1-1可得原系统频域性能指标:幅值稳定裕度:h=20.8dB-π穿越频率:=31.6rad/s,相角稳定裕度:γ=47.4°剪切频率:=7.84rad/s(1)可知系统校正前,剪切频率:=7.84rad/s<45rad/s原系统需要进行超前校正。(2)剪切频率:=7.84rad/s〉5rad/s需要进行滞后校正(3)剪切频率:=7.84rad/s<20rad/s原系统需要进行超前校正。..1)求超前校正装置的传递函数设超前校正装置的传递函数为:Gc(s)=1.1)用MATLAB求校正部分的传递函数wc=45;%要求
8、校正后的截止频率L=bode(s1,wc);%从bode图中得到对数幅值LLwc=20*log10(L);a=10^(-0.1*Lwc)
此文档下载收益归作者所有