课程设计ppt课件

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1、MATLAB课程设计飞行控制器的校正姓名：陈剑秋班级：自动化一班学号：P101813269待校正系统及设计要求待矫正系统的传递函数：控制系统性能指标为调节间，单位斜坡输入的稳态误差，相角裕度大于85度稳定性分析及参数确定1、确定开环增益K：根据单位斜坡输入的稳态误差，可以得出2、参数确定：通过编写MATLAB源程序求系统校正前的稳定裕度，程序如下：num=697500;den=[1,361.2,0];[mag,phase,w]=bode(num,den)[gm,pm,wcg,wcp]=margin(mag

2、,phase,w)运行后，得出相角裕度pm=24.4°,截止频率wcp=797rad/s。由此可得，若采用超前校正，需补偿超前角为显然一级串联超前网络不能达到要求。又由于要求校正后系统的响应速度、相角裕度要求较矫正前后系统特性对比1、Bode图：确定了校正网络的各种参数，经过验证已校正系统的技术指标，基本达到标准后，可以将校正前后的性能指标进行对比。系统校正前后的波特图如图7所示。蓝色线为校正前的波特图，绿色线为校正后的波特图从图中可以看出，飞行器控制系统的对数频率特性有了明显的改变。在中频段，校正网络的

3、超前环节增加了系统的带宽，而校正网络的滞后部分利用了其高频幅值衰减的特性，可以避免系统受噪声干扰的影响，让校正之后的系统有足够大的相位裕度。在中频段产生了足够大的超前相角，以补偿原系统过大的滞后相角。考虑到rad/s，求得≈9.5rad/s。求得已校正系统的开环传递函数为程序：num=697500;den=[1,361.2,0];g1=tf(num,den);num1=[73421,697500];den1=[0.009,606.88,361.2,0];g2=tf(num1,den1);bode(g1,g

4、2)grid运行结果：Bode图：2、Nyquist图：系统校正前后的奈奎斯特曲线如下图所示。绿色曲线是已校正系统的奈奎斯特图，蓝色曲线是未校正系统的奈奎斯特图。通过比较可以看出，已校正系统的相位裕度比未校正系统的相位裕度增大了，幅值裕度也有了提高。可见，滞后部分的高频衰减特性可以保证系统在有较大开环放大系数的情况下，获得满意的相角裕度或稳态性能。程序：num=697500;den=[1,361.2,0];g1=tf(num,den);　　　　　　num1=[73421,697500];den1=[0.0

5、09,606.88,361.2,0];g2=tf(num1,den1);nyquist(g1,g2)grid校正前后的单位阶跃响应曲线：程序如下：num=697500;den=[1,361.2,697500];g1=tf(num,den)%生成校正前系统的传递函数num=[73421,697500];den=[0.009,606.88,737822.2,697500];g2=tf(num,den)%构造校正后系统的传递函数step(g1,'b--',g2,'r-')grid%绘制单位阶跃响应曲线校正前后的

6、单位阶跃响应曲线如图所示。从图中可以看出，校正后系统的调节时间达到了指定的要求，而且响应速度比校正前的加快了。系统的动态性能在加入了串联滞后—超前网络后，有了明显的改善。可见，加入串联滞后—超前校正后，不仅改善了系统的静态性能，还改善了系统的动态性能，符合了给定的飞行器控制系统的性能指标要求，达到了校正的目的。