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1、中北大学综合实验说明书学生姓名：XX学号：XXXXX学院：信息与通信工程学院专业：自动化专业题目：自动控制原理综合实验设计指导教师：林都职称:教授2009年2月25日自动控制原理综合实验题目六：一个大功率随动系统如图所示大功率随动系统R(s)G1(s)C(s)G2(s)G3(s)G4(s)G5(s)其中，自整角机、相敏放大，可控硅功率放大，执行电机，拖动系统，减速器。1、画出未校正系统的Bode图，分析系统是否稳定。2、对系统进行超前-滞后串联校正，要求校正后的系统满足指标：（1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数Kv=600s-1（2）相角稳定裕度PM>40º（3
2、）系统对阶跃响应的超调量s<36%（4）系统的剪切频率wc>50s-1。3、计算校正后系统的剪切频率wcp和-p穿频率wcs4、给出校正装置的传递函数，和相应的校正网络的电路图及参数5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析6、分别画出系统校正前、后的的根轨迹图7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）设计内容本次课程设计采用MATLAB软件进行设计，通过对程序的调试与计算设计出理想的控制系统。具体设计如下：一、系统未校正系统的伯得图分析，相角稳定裕度为pm=-84；wc=9.01rad/s；系统不稳定系统未校正的奈奎斯特图放大后的奈奎斯特
3、图起始点为从-90度方向开始，所以绕{-1，j0}点为2，由p=0，r=-2，所以z=p-2r=4，所以系统不稳定未校正系统阶跃响应的曲线图系统发散，不稳定未校正系统根轨迹图程序源代码：sys=tf(6.25,[0.0071]);sys1=tf(40,[0.001671]);sys2=tf(23.98,[0.00630.91]);sys3=tf(1,[0.91]);sys4=tf(0.1,[10]);figure(1);margin(sys*sys1*sys2*sys3*sys4);holdonfigure(2)closys1=sys*sys1*sys2*sys3*sys
4、4/(1+sys*sys1*sys2*sys3*sys4);step(closys1);figure(3)GH=sys*sys1*sys2*sys3*sys4nyquist(GH)figure(4);rlocus(closys1)校正系统：采用超前滞后校正，并用三次超前校正，一次滞后校正，超前校正分析源代码：sys=tf(6.25,[0.0071]);sys1=tf(40,[0.001671]);sys2=tf(23.98,[0.00630.91]);sys3=tf(1,[0.91]);sys4=tf(0.1,[10]);sys5=tf([0.19951],[0.0342
5、31]);sys6=tf([1.6011],[0.0001221]);sope=sys*sys1*sys2*sys3*sys4*sys5*sys6;gama=80;gama1=gama+5;[mag,phase,w]=bode(sope);[mu,pu]=bode(sope,w);gam=gama1*pi/180;alpha=(1-sin(gam))/(1+sin(gam));adb=20*log10(mu);am=10*log10(alpha);wc=spline(adb,w,am);T=1/(wc*sqrt(alpha));alphat=alpha*T;Gc=tf([
6、T1],[alphat1])滞后校正源代码：wc=50;beta=9.5;T=1/(0.1*wc)betat=beta*T;Gc1=tf([T1],[betat1])全部校正后源代码：sys=tf(6.25,[0.0071]);sys1=tf(40,[0.001671]);sys2=tf([23.98],[0.00630.91]);sys3=tf(1,[0.91]);sys4=tf(0.1,[10]);sys5=tf([0.19951],[0.034231]);sys6=tf([1.6011],[0.0001221]);sys7=tf([0.10721],[0.00020
7、431]);sys8=tf([0.21],[1.91]);sope=sys*sys1*sys2*sys3*sys4*sys5*sys6*sys7*sys8;figure(1);margin(sope)figure(2)closys1=sope/(1+sope);step(closys1);figure(3)nyquist(sope)figure(4);rlocus(sope/(1+sope))最后得出校正装置传递函数：通过逐次逼近式算出超前校正函数系数及滞后系数，通过不断的调试得出题目要求的校正函数。最后得出校正后传递函数：4
