控制系统的设计和校正.doc

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1、实验五控制系统的设计和校正一、实验目的1、对给定系统，设计满足性能指标的校正装置。2、加深理解校正装置对系统的动、静态性能的校正作用。3、用MATLAB/Simulink观察校正环节对系统稳定性及过渡过程的影响。二、实验仪器设备Pc机一台，MATLAB软件。三、实验内容1、设控制系统原有部分的开环传递函数为：1）要求设计串联校正装置，使系统具有的性能指标。2）绘制校正前、后系统的频率特性及单位阶跃响应曲线。2、设未校正系统原有部分的开环传递函数为:1）试设计串联校正装置，使系统满足下列性能指标：2）用时域响应曲线验证。3、已知反馈校正系统结构图及传数如下：求：

2、1）用综合法设计反馈校正装置，使系统的静态速度误差系数，单位阶跃响应时，超调量，调整时间。2）用simulink观察反馈校正环节对系统稳定性及过渡过程的影响。三、实验步骤（1）计算校正装置参数；（2）绘制校正前、后系统bode图；（3）绘制校正前、后系统时域响应曲线；四、实验结果1、校正前系统的bode图：图中的求取的相角裕度为16.4度。校正前系统的单位阶跃响应曲线：校正后系统的bode图：图中的求取的相角裕度为49.5度。校正后系统的单位阶跃响应曲线：所以，相角裕度，满足设计要求。2、校正后系统的bode图：图中的求取的相角裕度为42.2度。校正后系统的单

3、位阶跃响应曲线：所以，相角裕度，满足设计要求。3、单位阶跃信号的时域响应波形如下：由波形图可见，单位阶跃响应时，超调量，调整时间，满足设计要求。反馈校正环节采用局部反馈保卫系统前向通道中的一部分环节以实现校正，抑制了被包围部分内部参量变化（包括非线性因素）和外部作用于被包围部分上的干扰（包括高频噪声）影响。三、心得体会通过本次实验，使我掌握了对于给定系统自行设计满足性能指标的校正装置，加深了对校正装置对系统的动、静性能的校正作用的理解，也学会了运用MATLAB/Simulink搭建系统模型并对参数设置后，观察并分析校正环节对系统稳定性及过渡过程的影响。