2022年自动控制原理串联滞后校正装置课程设计 .pdf
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1、“ 自控原理课程设计 ” 参考设计流程一、理论分析设计1、确定原系统数学模型;当开关 S 断开时,求原模拟电路的开环传递函数个G(s)。c);( c、 2、绘制原系统对数频率特性,确定原系统性能:3、确定校正装置传递函数Gc(s),并验算设计结果;设超前校正装置传递函数为:,rd1 ),则: c 处的对数幅值为 L( c m,原系统在= c 若校正后系统的截止频率由此得:由 ,得时间常数 T 为:4、在同一坐标系里,绘制校正前、后、校正装置对数频率特性;二、Matlab 仿真设计(串联超前校正仿真设计过程)注意:下述仿真设计过程仅供参考,本设计与此有所不同。利用 Matlab 进行仿真设计(校
2、正),就是借助Matlab 相关语句进行上述运算,完成以下任务:确定校正装置;绘制校正前、后、校正装置对数频率特性;确定校正后性能指标。从而达到利用Matlab 辅助分析设计的目的。例:已知单位反馈线性系统开环传递函数为:450 ,幅值裕量 h10dB ,利用 Matlab 进行串联超前校正。7.5弧度/秒,相位裕量 c 要求系统在单位斜坡输入信号作用时,开环截止频率c)、幅值裕量 Gm( 1、绘制原系统对数频率特性,并求原系统幅值穿越频率wc、相位穿越频率 wj、相位裕量 Pm即num=20; den=1,1,0; G=tf(num,den); %求原系统传递函数bode(G); %绘制原系
3、统对数频率特性margin(G); %求原系统相位裕度、幅值裕度、截止频率Gm,Pm,wj,wc=margin(G); grid; %绘制网格线(该条指令可有可无)原系统伯德图如图1 所示,其截止频率、相位裕量、幅值裕量从图中可见。 另外,在 MATLAB Workspace下,也可得到此值。由于截止频率和相位裕量都小于要求值,故采用串联超前校正较为合适。图 1 校正前系统伯德图2、求校正装置 Gc(s)(即 Gc)传递函数L=20*log10(20/(7.5*sqrt(7.52+1); =7.5 处的对数幅值 L c %求原系统在名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
4、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - rd=10(-L/10); %求校正装置参数 rd wc=7.5; T= sqrt(rd)/wc; %求校正装置参数 T numc=T,1; denc=T/ rd,1; Gc=tf(numc,denc); %求校正装置传递函数Gc (s)(即 Ga) 3、求校正后系统传递函数G numa=conv(num,numc); dena=conv(den,denc); Ga=tf(numa,dena); %求校正后系统传递函数Ga 4、绘制校正后系统
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