(精品)实验三控制系统的校正.ppt

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1、 实验三实验三 控制系统的校正控制系统的校正实验目的：实验目的：进一步熟悉进一步熟悉MATLAB控制系统分析、控制系统分析、综合软件环境。综合软件环境。学习利用学习利用MATLAB伯德图进行控制系伯德图进行控制系统校正的方法。统校正的方法。学会使用频率特性法设计典型超前校学会使用频率特性法设计典型超前校正正,滞后环节。滞后环节。练习控制系统设计的基本思路和方法。练习控制系统设计的基本思路和方法。2实验原理：实验原理：校正装置的特点和作用校正装置的特点和作用 (1)超前校正超前校正 传递传递函数函数 最大超前角最大超前角 最大超前角最大超前角对应对应的的频频率率 特点和作用a.超前校正是通过其相

2、位超前特性来改善系超前校正是通过其相位超前特性来改善系统的品质；统的品质；b.超前校正增大了系统的相位裕量和截止频超前校正增大了系统的相位裕量和截止频率（剪切频率），从而减小瞬态响应的超率（剪切频率），从而减小瞬态响应的超调量，提高其快速性；调量，提高其快速性；c.超前校正对提高稳态精度作用不大；超前校正对提高稳态精度作用不大；d.超前校正适用于稳态精度已经满足、但瞬超前校正适用于稳态精度已经满足、但瞬态性能不满足要求的系统。态性能不满足要求的系统。例1：（教材p233）一单位反馈系统的开环传递函数为试用频率特性法设计一个超前校正环节，使得 ，截止频率 ,相位裕量 ，幅值裕量 。实验步骤：实验

3、步骤：（1）按规定的稳态误差系数确定放大系数。）按规定的稳态误差系数确定放大系数。（2）画出未校正系统的伯德图并求出其增）画出未校正系统的伯德图并求出其增益裕量和相位裕量。益裕量和相位裕量。（3）MATLAB程序：num=10;den=1 1 0;bode(num,den);margin(num,den);可得如下图：（4）在新的增益穿越频率处，点击并拖动读出原系统的幅值：算出a，由 验算 的性能指标。L=bode(G0,wm);Lwc=20*log10(L);a=10(-0.1*Lwc);T=1/(wm*sqrt(a);k=1/0.1;G0=zpk(,0-1,k);h0,r,wx,wc=ma

4、rgin(G0);wm=4.4;l=bode(G0,wm);L=bode(G0,wm);Lwc=20*log10(L);a=10(-0.1*Lwc);T=1/(wm*sqrt(a);phi=asin(a-1)/(a+1);Gc=(1/a)*tf(a*T 1,T 1);Gc=a*Gc;G=Gc*G0;bode(G,r,G0,b-);grid;h,r,wx,wc=margin(G)P235习题6-1K=6,k=6;G0=tf(k,conv(0.2,1,0,0.5,1);Gc=tf(0.4,1,0.08,1);G=series(Gc,G0);G1=feedback(G0,1);G11=feedback(G,1);figure(1),margin(G0);grid figure(2),margin(G);grid figure(3),margin(G1);grid figure(4),margin(G11);grid6-5w=0.001:1:100;G0=tf(8,conv(1,0,2,1);Gc=tf(conv(10,1,2,1),conv(100,1,0.2,1);G=series(G0,Gc);x,y=bd_asymp(G0,w);xc,yc=bd_asymp(Gc,w);x1,y1=bd_asymp(Gc,w);