自动控制最后一次

自动控制原理 课程实验报告 2013 年春 季 1 自动控制原理 课程实验报告 学生姓名 朱 超 所在班级 电信 1001 指导教师 曹铁军 老师 记分及评价 记分及评价 项目满分5 分 得 分 一 实验名称一 实验名称 系统校正设计 频率法超前校正 二 实验目的二 实验目的 1 学习结构图编程 掌握结构图 s 文件的设计方法 2 对于给定的控制系统 设计满足频域性能指标的超前校正装置 并通过仿真结果验证校正设计的准确性 三 实验仪器 设备及材料三 实验仪器 设备及材料 1 计算机 2 MATLAB 软件 四 实验原理四 实验原理 3 MATLAB 软件的使用 4 使用 MATLAB 软件在计算机上实现系统校正设计 五 实验内容及实验结果五 实验内容及实验结果 作系统 G S 10 0 5S 2 S 的波得图 程序如下 no 10 do 0 5 1 0 syso tf no do margin syso grid 求出静态速度误差系数 kv0 相位裕度 c0 和开环截止频率 c0 自动控制原理 课程实验报告 2013 年春 季 2 仿真波形为 60 40 20 0 20 40 60 Magnitude dB 10 1100101102 180 135 90 Phase deg Bode Diagram Gm Inf dB at Inf rad sec Pm 25 2 deg at 4 25 rad sec Frequency rad sec 参数分别为 KV0 10 c0 25 2 c0 4 29 作原系统结构图时域仿真 求出阶跃响应曲线 记录未校正系统的时域性能 Mp 和 ts 实验程序如下 no 10 do 0 5 1 0 syso tf no do sysc feedback syso 1 step sysc 仿真波形为 Step Response Time sec Amplitude 0123456 0 0 5 1 1 5 System sysc Time sec 0 718 Amplitude 1 49 System sysc Time sec 2 99 Amplitude 0 95 由图可知 mp 1 49 ts 2 99s 设计超前校正装置 G c s 实现希望的开环频域性能 kv 20 c 45 c 6 rad s 实验程序为 a 4 T 0 05 b 2 5 a n0 10 b d0 0 5 1 0 n1 a T 1 d1 a T a n2 d2 series n0 d0 n1 d1 sys tf n2 d2 margin sys grid 自动控制原理 课程实验报告 2013 年春 季 3 仿真波形为 100 50 0 50 Magnitude dB 10 1100101102103 180 135 90 System sys Frequency rad sec 9 86 Phase deg 132 Phase deg Bode Diagram Gm Inf dB at Inf rad sec Pm 48 3 deg at 9 86 rad sec Frequency rad sec 分析 由图可以看出 该波形满足设计需要 kv 20 c 45 c 6 rad s 按照超前校正装置 G c s 的参数 修改结构图的校正单元参数 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 Mp 和 ts 实验程序 nu 20 100 de 0 1 2 2 4 0 sys tf nu de step sys 仿真波形为 00 511 522 533 544 55 0 20 40 60 80 100 120 Step Response Time sec Amplitude 六 总结六 总结 最后