自动控制原理课程设计__用matlab进行控制系统的滞后校正设计优质】.docx
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1、1滞后校正特性及校正方法1.1滞后校正特性滞后校正就是在前向通道中串联传递函数为的校正装置来校正控制系统,的表达式如下所示。 (1.1-1)其中,参数a、T可调。滞后校正的高频段是负增益,因此,滞后校正对系统中高频噪声有削弱作用,增强了抗干扰能力。可以利用滞后校正的这一低通滤波所造成的高频衰减特性,降低系统的截止频率,提高系统的相位裕度,以改善系统的暂态性能。滞后校正的根本原理是利用滞后网络的高频幅值衰减特性使系统截止频率下降,从而使系统获得足够的相位裕度。或者,是利用滞后网络的低通滤波特性,使低频信号有较高的增益,从而提高了系统的稳态精度。可以说,滞后校正在保持暂态性能不变的根底上,提高开环
2、增益。也可以等价地说滞后校正可以补偿因开环增益提高而发生的暂态性能的变化。1.2滞后校正设计的一般步骤与方法 1按稳态性能指标要求的开环放大系数绘制未校正系统的伯德图。如果未校正系统需要补偿的相角较大,或者在截止频率附近相角变化大,具有这样特性的系统一般可以考虑用滞后校正。 2在未校正系统的伯德图上找出相角为的频率作为校正后系统的截止频率,其中为要求的相位裕度,为补偿滞后校正在产生的相位滞后,一般取。 的选取:是为了补偿滞后校正的相位滞后的,一般限制滞后校正的滞后相角小于,所以可以取小于的值。应取一个尽量小,但又能补偿滞后校正在处的滞后相角的值。一般,假设较大,可取小一些。反之,假设小,那么取
3、大一些。 3在未校正系统的伯德图上量取量取或由求取的分贝值,并令,由此确定参数a(a1)。 这一步的意思是,在处,设计滞后校正的幅值与原系统的幅值反向相等才能相互抵消,使校正后系统的截止频率为。(4) 取,并由a求参数T。选的原那么是使不超过2中所选的值,即。校正时只需要近似值,可近似由下式选取。 (1.2-1)5绘制校正后系统的伯德图,校验各项性能指标,假设不满足,可重新选择或的值。2校正前系统的分析2.1校正前参数确定2.1.1确定校正前单位反应系统的开环增益K 单位反应系统的开环传递函数是: 要求系统的静态速度误差系数,利用误差系数法确定系统的开环增益K,计算如下。 因而校正前系统的开环
4、传递函数为。2.1.2确定校正前单位反应系统的幅值裕度和相位裕度先求校正前系统的幅值裕度。 (2.1-1) (2.1-2) 令可以确定幅值裕度对应的相位截止频率。利用三角函数可以求出相位截止频率。 因而解得=7.07rad/s。 利用可以方便地求出幅值裕度或者h。 求校正前系统的相位裕度。 先求增益穿越频率。在增益穿越频率处,系统的开环频率特性的幅值为1。 由上式求得。利用增益穿越频率可以计算。 由的值可以确定相角裕度。2.2用MATLAB作出系统校正前的伯德图,并计算系统校正前的幅值裕度和相位裕度。 绘制校正前系统的伯德图的MATLAB程序,并由MATLAB计算系统校正前的幅值裕度和相位裕度
5、,程序如下: num=100den=0.02,0.3,1,0g1=tf(num,den)mag,phase,w=bode(g1);%绘制g1的幅频特性和相频特性曲线 margin(g1)MATLAB得出的结果如下: num = 100 den = 0.0200 0.3000 1.0000 0 Transfer function: 100 - 0.02 s3 + 0.3 s2 + s由MATLAB绘制出的系统校正前的伯德图如图1所示。 图1校正前系统的伯德图图2-1 系统校正前的伯德图 由图可以看出幅值域度h=-16.5dB和相角裕度都小于零,系统不稳定,需要串联一个滞后校正环节进行校正,使系统
6、趋于稳定。 3确定滞后校正传递函数 在MATLAB中输入以下命令:n=2.31,1;d=1.65,24.82,82.97,1,0;rlocus(n,d)G=tf(100*n,d);margin(G)其伯德图如下。图3-1 系统校正后伯德图由伯德图可得满足设计要求4.系统校正前后根轨迹图4.1未校正系统根轨迹图系统校正前传递函数为:由传递函数可知其根轨迹有3条分支,其极点为0,0,-10,0,-5,0,没有零点,其实轴上的主要根轨迹为,渐近线交点为-5,0渐近线与实轴夹角,将代入系统特征方程得:令其实部为零,解得:,K=15,故与虚轴交点为0,7.07,0,-7.07和0,0解得:舍去在matl
7、ab的命令窗口中输入的程序为:n=1;d=0.02,0.3,1,0;rlocus(n,d)图4-1 未校正系统根轨迹图4.2校正后系统根轨迹图校正后系统传递函数为由传递函数可知其根轨迹有3条分支,其极点为0,0,-10,0,-5,0,-0.012,0零点为-0.43,0,其实轴上的主要根轨迹为,渐近线交点为-4.86,0渐近线与实轴夹角,将代入系统特征方程得:令其实部虚部都为零,解得:,故与虚轴交点为0,7.06,0,-7.06和0,0解得:在matlab的命令窗口中输入的程序为:n=2.31,1;d=1.65,24.82,82.97,1,0;rlocus(n,d)图4-2 系统校正后根轨迹图
8、5.心得体会通过这次对控制系统的滞后校正的设计与分析,让我对串联滞后校正环节有了更清晰的认识,加深了对课本知识的理解,对期末考试也起到了积极的复习作用,而且让我更进一步熟悉了相关的MATLAB软件的根本编程方法和使用方法。在这次课程设计的过程中,从整体思路的构建到具体每一步的实现,过程并不是一帆风顺的,通过复习课本知识以及查阅图书馆有关资料确定了整体思路,然后在稿纸上演算确定校正网络参数,最后运用MATLAB软件编程验证,作图。在word编辑和运用MATLAB软件时遇到了一些问题,通过上网查询或者请教同学都得到了解决,因而设计的过程中也提高了我对word和matlab软件运用能力。本次课程设计
9、的核心之一是MATLAB软件的使用,通过软件编程,我对MATLAB的语言和应用有了更进一步的了解,特别熟悉了一些对自动控制很使用的命令,如根轨迹绘制函数rlocus(),伯德图绘制函数bode()等。利用MATLAB对控制系统进行频域分析,大大简化了计算和绘图步骤,是一款很实用的软件,今后利用课余时间也可以拓展一下自己在MATLAB软件编程的能力。这次课程设计完成后,我体会到了学习自动控制原理,不仅要掌握书本上的内容,还要灵活思考,善于变换,在提出问题、分析问题、解决问题的过程中不断提高自己分析和解决实际问题的能力。要把理论知识与实践相结合起来,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。参考
10、文献1 王万良.?自动控制原理?. 北京:高等教育出版社.,20212 刘叔军.?MATLAB7.0控制系统应用与实例?.北京:机械工业出版社,20063 王正林.?MATLAB/Simulink与控制系统仿真?.北京:电子工业出版,20054 何衍庆.?MATLAB语言的运用?. 北京:化学工业出版社,20035 李素玲.?自动控制原理?. 西安:西安电子科技大学出版社, 20076 李友善.?自动控制原理360题?. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社2002.以下是附加文档,不需要的朋友下载后删除,谢谢顶岗实习总结专题13篇第一篇:顶岗实习总结为了进一步稳固理论知识,将理论与实践有机地结合起
11、来,按照学校的方案要求,本人进行了为期个月的顶岗实习。这个月里的时间里,经过我个人的实践和努力学习,在同事们的指导和帮助下,对村的概况和村委会有了一定的了解,对村村委会的日常工作及内部制度有了初步的认识,同时,在与其他工作人员交谈过程中学到了许多难能可贵经验和知识。通过这次实践,使我对村委会实务有所了解,也为我今后的顺利工作打下了良好的根底。一、实习工作情况村是一个此处可添加一些你实习的那个村和村委会的介绍我到村村委会后,先了解了村的开展史以及村委会各个机构的设置情况,村委会的规模、人员数量等,做一些力所能及的工作,帮助清理卫生,做一些后勤工作;再了解村的文化历史,认识了一些同事,村委会给我安
12、排了一个特定的指导人;然后在村委会学习了解其他人员工作情况,实习期间我努力将自己在学校所学的理论知识向实践方面转化,尽量做到理论与实践相结合。在实习期间我遵守了工作纪律,不迟到、不早退,认真完成领导交办的工作。我在村委会主要是负责管理日常信件的工作,这个工作看似轻松,却是责任重大,来不得办点马虎。一封信件没有及时收发,很有可能造成工作的失误、严重的甚至会造成巨大的经济损失。很感谢村委会对我这个实习生的信任,委派了如此重要的工作给我。在实习过程中,在信件收发管理上,我一直亲力亲为,片刻都不敢马虎。为了做好信件的管理工作,我请教村委会的老同事、上网查阅相关资料,整理出了一套信函管理的具体方法。每次
13、邮递员送来的信件,我都要亲自检查有无开封、损坏的函件,如果发现有损坏的函件,我马上联络接收人亲自来查收。需要到邮局领取的函件,我都亲自到邮局领取,并把信函分别发放到每个收件人的手里。对于收到的所有信函,我都分门别类的登记,标注好收发人的单位、姓名还有来函日期等等。我对工作的认真负责,受到了村委会领导和同事们的一致好评,在他们的鼓励下,我的工作干劲更足了。在工作之余,我还经常去村民家里,帮助他们做一些我力所能及的事情,也让我收获了很多知识,学会了许多技能。我学会了一些常见农作物的生长特征,也学会了怎么给农作物施肥,洒药。这些,都将是我今后人生道路上的珍贵财富。短短个月的实习生活很快就过去了,这次
14、实习是我从学校踏入社会的第一步。在这里,我感受到了村民们的纯朴,也体会到了农村生活的不易,更加深刻的认识到了作为当代大学生身上肩负的使命。在这次实习生活中,村委会的叔叔、阿姨们对我十分的照顾,在工作中,在生活上都给予了我很多的帮助,也对我寄予了很高的期望。通过这次实习,锻炼了我的做事能力,养成了对人对事的责任心,也坚决了我加强学习,提升自我价值的信心。二、发现的问题和建议在此次在村村委会顶岗实习的工作中,确实让我学到了不少书本以外的知识,同时我也发现了不少问题。第一,该村村委会的工作人员文化水平相对偏低,在村务工作的处理上,方式方法比拟粗放。第二,村委会工作人员思想比拟守旧,缺乏对新事物、新观
15、念的学习和认识。第三,村委会的现代化办公水平还比拟低,虽然配备了电脑等现代化办公工具,但是实际的利用程度很低。第四,村委会人员由于不是国家编制,工作人员的工作热情和工作态度不是很积极。三、实习的心得体会刚开始去村村委会实习的时候,我的心情充满了冲动、兴奋、期盼、喜悦。我相信,只要我认真学习,好好把握,做好每一件事,实习肯定会有成绩。但后来很多东西看似简单,其实要做好它很不容易。通过实践我深有感触,实习期虽然很短,却使我懂得了很多。不仅是进行了一次良好的校外实习.本文来自公务员之家,查看正文请使用公务员之家站内搜索查看正文。第二篇:会计顶岗实习工作总结从我踏进实习单位的那一刻起,我就知道我将经历
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