自控原理课程设计参考资料09级

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1、“自控原理课程设计^参考资料.校正装置计算方法设超前校正装置传递函数为:7+1叱心)二,心>1—5+1Yd若校正后系统的截止频率曲二g，原系统在曲处的对数幅值为L(gV)，则:一厶(co；)=101gYd由此得:Yd_M<)=1010得吋间常数T为:二、利用Matlab仿真软件进行辅助分析注意：以下各种仿真图形只是样例，与本设计计算结果无关。K加+1s(s+d)cs+1设：原系统传递函数为W(s)=—校正装置传递函数为比心)二也,s(s+d)cs+1则校止后传递函数为Ws)=W(s)Wc(s)=1、绘制原系统w⑸对数频率特

2、性，并求原系统幅值裕量、相位裕量、相位穿越频率和幅值穿越频率。num=[K];den=[l,a,0];W=tf(num,den);bode(W);%求原系统传递函数w⑸%绘制原系统对数频率特性margin(W);%求原系统幅值裕度、相位裕度、相位穿越频率和幅值穿越频率[Gm,Pm,wj,wc]=margin(W);grid;%绘制网格线(该条指令可有可无)00901•BodeDiagramGm=InfdB(atInfrad/sec).Pm=18deg(at30.8rad/sec)50050■(8P)apscbe乏10°1011

3、02103Frequency(rad/sec)35-1(dap)oseud图l校正前系统们徳图2、绘制校正装置Wc⑸频率特性numc=[b,l];denc=[cj];Wc=tf(numc,denc);bode(Wc);grid;%求校疋装置传递函数Wc⑸%绘制校正装置对数频率特性%绘制网格线，该条指令可有可无)060BodeDiagram101Frequency(rad/sec)103(69P)aseqj104图2校正装置伯徳图3、绘制校正后系统W，(s)频率特性，并求校正后系统幅值裕量、相位裕量、相位穿越频率和幅值穿越频率n

4、umh=conv(num,numc);denh=conv(den,denc);Wh=tf(numh,denh);%求校正后系统传递函数W'(s)bode(Wh);%绘制校正后系统对数频率特性margin(Wh);%求校正后系统幅值裕发、相位裕发、相位穿越频率和幅值穿越频率[Gm,Pm,wj,wc]=margin(Wh);grid;%绘制网格线(该条指令可有可无)(6①p)①send534—BodeDiagramGm=InfdB{atInfrad/sec),Pm=52.4deg(at45.4rad-sec)10050o50■(8

5、P)①P5C6另-18010110°101102Frequency(rad/sec)103104图3校正后系统伯徳图4、在同一坐标系里绘制校正前、校正装置和校正后系统频率特性bode(W；f);%绘制原系统对数频率特性holdon;%保留Illi线，以便在同一坐标系内绘制具他特性bode(Wc；-.f);holdon;bode(Wh);%绘制校正装置对数频率特性%保留曲线，以便在同一朋标系内绘制其他特性%绘制校正后系统对数频率特性(6①p)ajspqdBodeDiagram100Ikkkiillj"T"bkbII50050■m

6、p)apmcms00459035o45oo18%绘制网格线(该条指令可有可无)图4校正前、后、校正装置伯德图三、利用Matlab/Simulink求校正前、后系统单位阶跃响应1、原系统单位阶跃响应原系统仿真模型如图5所示。图5原系统仿真模型系统运行后，其输出阶跃响应如图6所示。图6原系统阶跃向应Illi线2、校正后系统单-位阶跃响应校止后系统仿真模型如图7所示。图7校正后系统仿真模型系统运行后，其输出阶跃响应如图8所示。JScope10.80.60.40.2Timeoffset:0°o1Il1••••••••••••1K!1;

7、10.5图8校正后系统阶跃向应曲线3、校正前、后系统单位阶跃响应比较仿真模型如图9所示。图9校正前、后系统仿真模型系统运行后，其输岀阶跃响应如图10所示。图10校止前、后系统阶跃响应曲线