用matlab实现控制系统的滞后校正设置.docx

佥阪科故季脱
课程设计报告
成绩
题 目 用matlab实现控制
系统的滞后校正设置
课程名称 自动控制原理课程设计
院部名称 机电工程学院
专正装置的传递函数:
Transfer function:
s + 1
s + 1
程序执行后输出校正后系统的闭环传递函数:
Transfer function:
s + 40
s 4 + s 3 + s 2 + s
：
程序代码如下：
k=[ ];
den=[ 1 0];
G=tf(k,den);
[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(G)
输出结果：Gm = 8 【Gm： 20logGm为幅值裕度】
【Pm：相角裕度】
【Wcg：穿越频率】
【Wcp：剪切频率】
由输出结果可看到，幅值裕度和相角裕度都以满足的题目中要达到的要求。
校正前后系统分析
校正前系统的开环传递函数为：G(S) = 00
S( + 1)( +1)
通过matlab求系统校正后前的特征根
①校正前的特征根:
程序代码如下：
num=[0 40];
den=conv(conv([1 0],[ 1]),[ 1]);
G=tf(num,den)
>> Gc=feedback(G,1);
>> [num,den]=tfdata(Gc,'v');
>> r=roots(den);
>> disp(r)
输出结果：
-
由程序输出结果可知系统校正前有三个特征根，且有两个特征根的实部都 为正值。系统稳定的充分必要条件为系统特征方程的所有根都具有负实部，或者 说都位于S平面的虚轴之左。所有校正前的系统是不稳定的。
②校正后的特征根：
程序代码如下：
k=[ ];
den=[ 1 0];
G=tf(k,den);
Gc=feedback(G,1);
[num,den]=tfdata(Gc,'v');
r=roots(den);
disp(r)
输出结果：
-
-
由程序输出结果可知系统校正前有四个特征根，且四个特征根的实部都为 负值。系统稳定的充分必要条件为系统特征方程的所有根都具有负实部，或者说 都位于s平面的虚轴之左。所有校正后的系统是稳定的。
通过matlab作出系统校正前与校正后的单位脉冲响应曲线
①系统校正前的单位脉冲响应：
程序代码如下：
num=[0 40];
den=conv(conv([1 0],[ 1]),[ 1]);
G=tf(num,den);
closys=feedback(G,1);
impulse(closys);
系统校正前的单位脉冲响应曲线如下：
®pn 七 FkLlwv
hipuse Re-suDnss
( 1
②系统校正后的单位脉冲响应:
程序代码如下：
k=[ ];
den=[ 1 0];
G=tf(k,den);
closys=feedback(G,1);
impulse(closys)

0
-C-.Q5
系统校正后的单位脉冲响应曲线如下:
通过matlab作出系统校正前与校正后的单位阶跃响应曲线
①系统校正前的单位阶跃响应：
程序代码如下：
num=[0 40];
den=conv(conv([1 0],[ 1]),[ 1]);
G=tf(num,den);
closys=feedback(G,1);
step(closys);
系统校正前的单位阶跃响应曲线如下:
step Rs-sponse
02 &.8 1 12 2
Time (sec)
②系统校正后的单位阶跃响应：
程序代码如下：
k=[ ];
den=[ 1 0];
G=tf(k,den);
closys=feedback(G,1);
s