线性系统的分析与校正

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1、学院自动控制原理课程设计报告题目：线性系统的性能分析与校正院别机械学院专业自动化学生姓名班级学号设计时间2016.1.15-222指导教师评定成绩二0一五年十二月2摘要自动控制技术已广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门，极大地提高了社会劳动生产率，改善了人们的劳动环境，丰富和提高了人民的生活水平。然而，在控制技术需求的推动下，控制理论本身也取得了显著的进步。控制系统的校正问题，是自动控制理论的重要分支，也是具有实际意义的一种改善系统性能的手段和方法。本文针对线性系统进行时域及频域性能的分析，根据对系统的要求对线性系统进行校正，主要采用频域的校正方法，控制器采用串联

2、超前校正装置或串联滞后装置进行系统的校正。本文根据具体被控对象传递函数采用滞后校正装置进行系统校正。对校正过程及校正步骤进行详细阐述。同时给出采用之后校正装置时的控制器选择方法。23关键词：线性系统；时域分析；频域分析；串联滞后校正ABSTRACTAutomaticcontroltechnologyhasbeenwidelyusedinmanufacturingindustry,agriculture,transportation,aviationanaerospaceandothermanyotherindustries,greatlyimprovethesociallaborp

3、roductivity,improvetheworkingenvironmentofpeople,enrichandimprovethepeople'slivingstandards.However,underthecontrolofthedemandofcontroltechnology,thecontroltheoryitselfhasmaderemarkableprogress.Thecorrectionofcontrolsystemisanimportantbranchofautomaticcontroltheory,anditisalsoameansandmethodto

4、improvetheperformanceofthesystem.Thispaperanalysisoftimedomainandfrequencydomainperformanceforlinearsystems,inaccordancewiththerequirementsofthesystemoflinearsystemiscorrected,mainlyusingfrequencydomaincorrectionmethod.Thecontrollerusesseriesleadingcorrectiondeviceortandemlaggingdeviceforsyste

5、mcalibration.Inthispaper,accordingtothespecificcontrolobjecttransferfunctionusingadvancedcalibrationdeviceforsystemcalibration.Thecorrectionprocessandthecorrectionstepsaredescribedindetail.Atthesametime,theselectionmethodofthecontrollerisgiven.23KEYWORDS：Linearsystem;Timedomainanalysis;Frequen

6、cydomainanalysis;Seriesdelaycorrection目录1.设计内容12.设计要求13.校正前系统分析13.1时域性能指标计算与MATLAB分析13.2根轨迹稳定性分析33.3频域指标的计算与MATLAB分析54.校正方案的选择、比较与确定75.校正装置设计7235.1参数计算75.2校正装置的选择86.校正后系统分析86.1时域性能指标计算与MATLAB分析116.2根轨迹稳定性分析126.3频域指标的计算与MATLAB分析137.校正前后系统性能指标的比较与分析157.1动态指标157.2静态指标167.3小结168.设计总结169.参考文献20231.

7、设计内容设单位负反馈系统的开环传递函数模型为，完成设计内容。要求校正后系统的性能指标为：°，2.设计要求已知单位反馈的系统开环传函为：校正后系统的性能指标为3.校正前系统分析3.1时域性能指标计算与MATLAB分析系统闭环传递函数为：1.劳斯判据判定系统的绝对稳定性系统闭环特征方程为D(s)=s(s+1)(0.3s+1)+K,即D(s)=0.3s^3+1.3s^2+s+K根据劳斯判据得：对于三阶系统，系统稳定的充要条件为所有系数为正，且a1*a2>a0*a3,因此该系