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《超前和滞后校正网络的设计方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、2010-2011学年第1学期院别:课程名称:实验名称：简单控制系统设计及Matlab实现实验教室：指导教师：小组成员（姓名，学号）：实验日期：评分：2010年12月15日一、实验目的1、深刻理解出联超前网络和滞后网络对系统性能的调节作用；2、掌握串联超前和滞后校正网络的设计方法；3、学习并掌握计算机辅助控制系统设计方法；4、通过实验，总结串联超前和滞后校正的特点，以及对系统性能影响的规律。二、实验任务及要求(-)实验任务如图G)所示为大型卫星天线系统，为跟踪卫星的运动，必须保证天线的准确定位。天线指向控制系统采用电枢控
2、制电机驱动天线，其框图模型如图(b)所示。若耍求：(1)系统在斜坡作用下的稳态误差小于10%；(2)系统相角裕度大于40度；(3)阶跃响应的超调量小于25%,调节时间小于2s。通过图(a)天线控制器D(s)I电机和天线R⑸、Gc⑶V-10H0.W+1)(02$+1)实验请完成下列工作:图(b)天线指向控制系统(-)实验要求1、通过实验选择校正网络的参数使校正后的系统满足设计要求；2、通过实验总结超前校正、滞后校正的控制规律；3、总结在一定控制系统性能指标要求下，选择校正网络的原则；4、采用人工分析与MATLAB平台编程仿
3、真结合完成设计实验任务。1、若不加校正网络，通过实验绘制系统阶跃响应曲线和开坏bode图，观察系统能否满足上述性能指标要求。num二[10];den=[0.020.3110]匸[0:0.01:10]sys=tf(num,den)step(sys)xlabelCtimetsec]*)ylabelCsys*)num=[10];den=[0.020.310];bode(num,den)有上图口J得：系统的上升时间为:0.205s调节吋间为：7.51s超调量为：69.9%相角裕度180°-168°=12°故不满足题日要求。2、若
4、GW，,通过绘制系统根轨迹图，确定使系统稳定的K”值范围；并通过实验研究仅调节参数K“是否能满足指标要求。要求至少选择三个K”值分别绘制阶跃响应曲线和bode图加以说明。num=[10];den=[0.020.310]rlocus(num.den)20o1—AJrou一6CDE-.52O3O■RootLocus-510RealAxisSystem:sysGain:9.28Pole:-22.2Damping:1Overshoot(%):0Frequency(rad/sec):22.2k-System:sysGain:2.4
5、2Pole:0.725+8.54iDamping:-0.0846Overshoot(%):131Frequency(rad/sec):&E7System:sysGain:0.0595Pole:-0.758Damping:1Overshoot(%):0Frequency(rad/sec):0.758选择三个Kp值：1、当K=2.42时num=[24.2]；den=[0.020.3124.2]t=[0:0.01:10]sys=tf(num,den)step(sys,t)xlabel(1time[sec]1)ylabel(1s
6、ys1)num=[24.2]；den=[0.020.310]；bode(num,den)；margin(num,den)；1500StepResponse1000System:sysFteakamplitude:1.11e+003Overshoot(%):NaNAttime(sec):9.98BodeDiagramGm--4.15dB(at7.07rad'sec),ftn・-12.2deg⑻8.88rad/sec)501System:untitled1•Frequency(rad.'sec):8.94JMagniude(
7、dB):-0.1450Systemsys,AnalValue:hfi-50500s0•500-100-150•90Frequency(rad.'SGC):6.98Ktagnitude(dB):4.37-10000123456789time($ec](sec)5I;5382112(6a>p)es2d•27010io1Frequency(rad-sec)102io3103此时的K使得系统变得很不稳定。2、当K=9.28时num=[92•8];den=[0.020.3192.8]t=[0:0.01:10][y,x,t]=ste
8、p(num,den,t)plot(t,y),gridxlabel(1time[sec]1)ylabel(1sys1)num=[9.28]；den=[0.020.310]；bode(num,den)；margin(num,den)；BodeDiagramGm=-15.8dB(at7.07rad-sec),F¥n=-39
