握采用频率法设计超前校正装置.doc

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1、.初始条件：已知系统的开环传递函数模型为：要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）掌握采用频率法设计超前校正装置的具体步骤；（2）设计超前校正环节，使其校正后系统的静态速度误差系数，相角裕度大于；（3）采用Matlab工具进行分析设计，并绘制校正前后系统的单位阶跃响应曲线，开环Bode图和Nyquist图；（4）分析比较采用校正前后的Bode图和Nyquist图，说明其对系统的各项性能指标的影响。总结频率法校正的优缺点及其适应条件；（5）对上述任务写

2、出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析计算的过程，并包含Matlab源程序或Simulink仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。时间安排：任务时间（天）指导老师下达任务书，审题、查阅相关资料2分析、计算2编写程序1撰写报告2论文答辩1指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要1串联超前（微分）校正2..1.1RC超前网络21.2串联超前校正32控制系统校正前分析42.1用MATLAB做出校正前系统的阶跃响应曲线、伯德图和奈奎斯特图42.1.1系统的开环传递函数42

3、.1.2校正前系统的单位阶跃响应曲线42.1.4校正前系统的奈奎斯特图62.2稳态误差分析63控制系统超前校正分析设计73.1串联超前校正原理分析73.2理论计算83.3采用MATLAB工具进行串联超前校正设计93.3.1利用MATLAB进行超前校正设计的程序93.3.2利用MATLAB工具设计超前校正结果113.3.2.1校正环节传递函数及校正后系统传递函数114控制系统校正前后的对比154.1控制系统校正前后的阶跃响应曲线、伯德图和奈奎斯特图对比154.1.1系统校正前后单位阶跃曲线对比及分

4、析154.1.2系统校正前后伯德图与奈奎斯特图对比165频率法校正优缺点及适用条件185.1频率法超前校正的优缺点及适用条件185.1.1频率法超前校正的优缺点：185.1.2频率法超前校正的适用条件：185.2频率法校正的其他情况185.3频率法校正的优缺点及适用条件196 课程设计总结 20参考文献 21..摘要自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，并主要用于工业控制。控制系统通常是由被控对象、控制器和检测环节组成，一般情况下，仅仅依靠

5、被控对象本身的特性不可能同时满足对系统所提出的各项性能指标的要求。因此需引入校正装置改善系统的性能。本文是利用《自动控制原理》中所学的知识，结合MATLAB软件，对系统进行频率法超前校正以使其性能指标满足要求，并对超前校正进行一定分析。关键字：传递函数相位裕度频率法超前校正abstractAutomaticcontroltheoryisthestudyofthecommonlawoftheautomaticcontrolofthetechnicalscience.Intheearlystageo

6、fitsdevelopment,itisbasedonthefeedbacktheory,anditismainlyusedinindustrialcontrol.Thecontrolsystemisusuallycomposedofthecontrolledobject,thecontrollerandthedetectionlink,undernormalcircumstances,relyingsolelyonthecharacterofcontrolledobjectscannotsat

7、isfytheperformanceindexofthesystemrequirements.Therefore,itisnecessarytointroducethecorrectiondevicetoimprovetheperformanceofthesystem.Thisarticleisbasedonthe"automaticcontrolprinciple"intheknowledge,combinedwiththeMATLABsoftware,thesystemfrequencyme

8、thodaheadofthecorrectioninordertomakeitsperformanceindicatorstomeettherequirements,andtheadvancecorrectionforacertainanalysis.Keywords:transferfunctionphasemarginfrequencymethodaheadcorrection....1串联超前（微分）校正1.1RC超前网络RC超前网络的传递函数为(1)式中(2)为了讨论问题的方便，在网络前