自动控制原理串联滞后校正装置课程设计.docx

“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)； w(yc、32、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G“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)； w(yc、32、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：
，rd>1
)，^U：，g处的对数幅值为L(cwm，原系统在3=c3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(校正)，就是借助Matlab相关语句进行上述运算， 完成以下任务：①确定校正装置；②绘制校正前、后、校正装置对数频率特性； ③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h>10dB，利用Matlab进行串联超前校正。ry>，相
位裕量，cw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Gmw(y1、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/(*sqrt(+1))); = 处的对数幅值 L^cw%求原系统在
rd=10A(-L/10);
wc=;
T= sqrt(rd)/wc;
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、绘制校正后系统对数频率特性，并与原系统及校正装置频率特性进行比较； 求校正后幅值穿越频率wc、相位穿越频率wj、相位裕量Pm、幅值裕量Gm。
bode(Ga);
hold on;
性
bode(G,':');
hold on;
性
bode(Gc,'-.');
margin(