控制系统的校正与析.doc

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1、上海电力学院实验报告自动控制原理实验课程题目：控制系统的校正分析班级：姓名：石启宏学号：一、实验名称控制系统的校正分析二、实验内容（实验一）、已知系统的方框图如图a所示，编程完成下列任务。图a（1）、绘制原系统的伯德图，并求出系统静态速度误差系数，相位裕量和开环截止频率；（2)、做时域仿真，求出阶跃响应曲线，记录未校正系统的时域性能指标和；（3）、设计串联超前校正装置，实现期望的频域性能：（4）、按照超前校正装置的参数，进行新的时域仿真，作出阶跃响应曲线，记录校正后系统的时域性能指标（实验二）、

2、某单位负反馈系统，若开环传递函数为，试设计一个合适的滞后校正网络。使系统阶跃响应的稳态误差约为0.04，相角裕量约为45°。（实验一）：一）、原系统的伯德图：num=[10];den=[0.5,1,0];g=tf(num,den);margin(g)[gm,gc,wcg,wcp]=margin(g)得到原系统的伯德图（图b）图b可得到gc=25.1801，wcp=4.2541；即，。；二）、阶跃响应曲线（图c)。g1=feedback(g,1);step(g1)图c可得：=49%；=1.1s（）

3、。（二）、设计超前校正装置。，k>1;取k=1.1;校正前：不满足条件不满足条件求所需超前角：计算：=3求：10log(2.5)=4.77dB,根据图可知=4.8计算T：T==0.12所以校正后的伯德图（图d):图d校正后：rad/s>6rad/s满足条件满足条件满足条件（二）、校正后的阶跃响应曲线（图e）图e校正后的时域性能指标：，（）(实验二）;(1)、可得k=216;所以原系统我画出原系统的伯德图：（图A)num=[216];den[1,6,9];g=tf(num,den);margin(

4、g)图A分析可知：；（2）、求在校正后系统的截止频率处原系统相频特性曲线上的相角补偿角范围5°-10°，取5°，45°=180°-+5°。则=130°，如图B所示，所以得到校正后的=6.38rad/s。图B(3),计算b和T：；；所以：；在Mtlab中输入：g1=tf([1.56,1],[6.8,1]);g2=g*g1;[gm,pm,wcg,wcp]=margin(g2);可得：pm=45.9101;满足条件wcp=6.3865;校正系统满足条件。所得校正系统的bode图如图C图C三、实验小结通

5、过实验让我掌握了滞后和超前串联校正的设计，虽然花了很多的时间，体现出自己对Matlab的运用还不是很熟练，所以做起来比较费时，需要多加练习才能掌握，在实验中收获很多。