江苏科技大学Matlab自动控制课程设计.doc

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1、.自动控制原理课程设计学院：电子信息学院学号：1340313120姓名：陶妙奇Word资料.第一题：1.1.1二阶系统的时域、频域分析2、已知一个二阶系统其闭环传递函数如下求K=0.2、0.5、1、2、5时，系统的阶跃响应和频率响应。绘出阶跃响应曲线和频率响应曲线clear;clc;fork=[0.20.5125]num1=k;den1=[0.5,1,num1];sysc=tf(num1,den1);figure(1),holdonstep(sysc)num2=k;den2=[0.510];sys=tf(n

2、um2,den2);figure(2),holdonbode(sys)endfigure(1);gtext('k=0.2'),gtext('k=0.5'),gtext('k=1'),gtext('k=2'),gtext('k=5')figure(2);程序结果显示：图像窗口：Word资料.命令窗口：Transferfunction:0.2-----------------0.5s^2+s+0.2Transferfunction:0.5Word资料.-----------------0.5s^2+s+0.5T

3、ransferfunction:1---------------0.5s^2+s+1Transferfunction:2---------------0.5s^2+s+2Transferfunction:5---------------0.5s^2+s+5%结论：随着k值的增大，波峰增大，瞬态响应加快，调节时间变短，稳定更快！第二题：1.1.2调试设计超前、滞后校正程序1.被控对象传递函数为G(s)=设计超前校正环节，使系统性能指标满足如下要求：Word资料.（1）速度误差常数=10（2）γ=45°源程序：

4、clc;clear;num=2000;den=conv([10],[130200]);g0=tf(num,den);%µÃµ½´«µÝº¯Êýw=0.1:0.1:1000;[gm,pm,wcg,wcp]=margin(g0);phim1=45;data=15;phim=phim1-pm+data;alpha=(sin(phim*pi/180)+1)/(1-sin(phim*pi/180));[mag,phase]=bode(g0,w);%ƵÂÊÌØÐÔmagdb=20*log10(mag);n=find(

5、magdb+10*log10(alpha)<=0.0001);%Çó³öÂú×ãÌõ¼þµÄ·ùÖµwc=w(n(1));%Çó³ö´©Ô½ÆµÂÊw1=wc/sqrt(alpha);w2=wc*sqrt(alpha);%Çó³öw1,w2µÄÖµnumc=[1/w1,1];denc=[1/w2,1];gc=tf(numc,denc);g=g0*gc;%µÃµ½gcÓëgdisp('УÕý×°Öô«µÝº¯ÊýºÍУÕýºóϵͳ¿ª»·´«µÝº¯Êý'),gc,gbode(g0,g);holdo

6、nmargin(g)程序结果显示：图像窗口：Word资料.第三题：2、被控对象传递函数为设计滞后校正环节，使系统性能指标如下（1）单位斜坡稳态误差小于5%（2）闭环阻尼比ζ=0.707，wn=1.5rad/sclc;clear;num=100;den=[150];g0=tf(num,den);%µÃµ½´«µÝº¯Êýw=0.1:0.1:1000;ksn=0.707;wn=1.5;data=12;gamma=180*atan(2*ksn/sqrt(sqrt(4*ksn^2+1)-2*ksn^2))/pi+d

7、ata%Çó³ögammaÖµ[mag,phase]=bode(g0,w);n=find(180+phase-gamma<=0.1);wc=w(n(1));%µÃµ½wc[mag,phase]=bode(g0,wc);lhc=20*log10(mag);beta=10^(lhc/20);%Çó³öbetaÖµw2=wc/10;w1=w2/beta;numc=[1/w2,1];denc=[1/w1,1];gc=tf(numc,denc)%µÃµ½Ð£Õý»·½Ú´«µÝº¯Êýg=g0*gcWord资料.bo

8、de(g0,g);holdonmargin(g);%½¨bodeͼ程序结果显示：命令窗口：wcc=0.9655xiangjiao=1.1436ans=65.5246图像窗口：Word资料.第四题：1.1.3（2）已知某随动系统固有特性开环传递函数为：试用频率特性法设计超前滞后校正装置，使校正后的系统满足如下性能指标：Word资料.开环增益Kv>=100,超调量σp<30%,调节时间Ts<=0.5s设计串联校正环