实验八用matlab设计一校正系统

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1、实验八用MATLAB/simulink设计一校正系统一、.实验目的熟悉MATLAB/simulink的仿真及应用环境。二、实验内容和要求综合应用MATLAB/simulink设计校正装置三、实验主要仪器设备和材料1.PC1台2.实验软件：MATLAB6.5ControlSystemToolbox5.2或以上版本四、实验内容某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(S)=yg4&g42>，使用MATLAB/simulink设计一个串联的校I卜:装置，使校正后的系统静态速度误差系数2:1c/1，相角裕量245,增

2、益裕量210dE,并比较校正前肜系统的性能。1、根据所给参数建立系统的数学模型2、分析系统的动态特性3、设计系统的申联校正装置4、比较校正前后系统的性能指标五、实验步骤1.校正前的控制系统模型：对G⑸进行化简，得G(s)=0.5k/s(s+l)(0.5s+1)，而速度误差系数为Kv>10s—则0.5k=Kv,得k=5。即G(S)=-—■：1).系统的阶跃响应曲线程序：clearnum=[5];den=[1320];s=tf(num,den);sys=feedback(s,l)；t=0:0.01:30;实验

3、八用MATLAB/simulink设计一校正系统一、.实验目的熟悉MATLAB/simulink的仿真及应用环境。二、实验内容和要求综合应用MATLAB/simulink设计校正装置三、实验主要仪器设备和材料1.PC1台2.实验软件：MATLAB6.5ControlSystemToolbox5.2或以上版本四、实验内容某单位负反馈控制系统的开环传递函数为G(S)=yg4&g42>，使用MATLAB/simulink设计一个串联的校I卜:装置，使校正后的系统静态速度误差系数2:1c/1，相角裕量245,增益裕

4、量210dE,并比较校正前肜系统的性能。1、根据所给参数建立系统的数学模型2、分析系统的动态特性3、设计系统的申联校正装置4、比较校正前后系统的性能指标五、实验步骤1.校正前的控制系统模型：对G⑸进行化简，得G(s)=0.5k/s(s+l)(0.5s+1)，而速度误差系数为Kv>10s—则0.5k=Kv,得k=5。即G(S)=-—■：1).系统的阶跃响应曲线程序：clearnum=[5];den=[1320];s=tf(num,den);sys=feedback(s,l)；t=0:0.01:30;step

5、(sys,t)响应曲线:2181.6141210.806040.20StepResponse51015202530Time(seconds)1).系统的频率响应曲线程序：clearnum=[5];den=[1320];sys=tf(num,den);margin(sys)Gm«156dB(at141BodeDi*aranihkV*)•Pm雪5.02deg(at1.29okKb)Frequency(rad/s)结果：1.校正后的系统模型1).系统申联校正装置根据校I卜:前系统相位裕度为5°，则采用相位超前校正

6、，经计算，校正装置的传递函数为：Gc(s)=^n则校正后的开环传递函数为2).系统的动态响应曲线程序：clearnum=[20020];den=[400120180320];s=tf(num,den);sys=feedback(s,l);t=0:0.01:100;step(sys,t)结果：StepResponse0102030405060708090100Time(seconds)1).彳父正后系统的频率响应曲线程序：clearnum=[20020];den=[40012018032OJ;sys=tf(n

7、um,den);[Gm,Pm,Wcg/Wcp]=margin(sys);margin(sys);结果：BodeDiagramGm=20.2dB(at1.31rad/s),Pm=47.6deg(at0.258rad/s)(ap)esuBBs00di5050f00(ra9p)eseJZd~■…,---.......11-b1111-1System:!sysFrequency(rad/s):0.263一111llllll11lllllll11II崖llll星1Phase(deg):-133V；崖llllll1■

8、III1III1iii-i10-310•210o103580didi22■1010Frequency(rad/s)10根据伯德图得，相位裕度为180-133=47°,增益裕度为20.8DB,即校正后符合设计要求。