频域法校正参考模板

1、目 录1 任务书22 设计思想及内容33 编制的程序33.1运用MATLAB编程33.2在SIMULINK中绘制状态图 114 结论13 5 设计总结13 参考文献14 自动控制理论 课程设计任务书题 目频域法校正第一题学生姓名学号专业班级设计内容与要求一设计内容：已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为,试用Bode图常规设计法对系统进行超前串联校正设计,使校正后：（1） 开环的剪切频率50rad/s。（2） 相较稳定裕度45（3） 对校正装置进行设计。二.设计要求：（1）编程绘制原系统的Bode图，并计算出原系统的幅值裕量及相角裕量；（2）选择校正方式，进行校正装置的设计，得出相应的校正装置

2、的参数；（3）编程绘制校正后系统的Bode图，并计算出校正后系统的幅值裕量及相角裕量；（4）整理设计结果，提交设计报告起止时间 2012年12月18日 至 2012年12月25日指导教师签名年 月 日系（教研室）主任签名年 月 日学生签名 2012 年 12月 25日2设计内容及思想 ：1）设计内容：2）设计思想：3编制的程序：3.1运用MATLAB编程1）校正前程序：cleark=100; %系统的开环增益n1=1; d1=conv(1 0,0.1 1); s1=tf(k*n1,d1); %求系统的开环传函 figure(1); margin(s1);hold on %画出原系统的幅值相角频

3、域Bode图figure(2); sys=feedback(s1,1);step(sys); %画出原系统开环传函的单位阶跃响应程序运行后，可得到如图1-1所示未校正的系统的波特图，还有如图1-2未校正的系统的单位阶跃响应曲线。由图1-1可知系统的频域性能指标。图3-1未校正系统的波特图图3-2未校正的系统的单位阶跃响应图幅值稳定裕度： h=dB 穿越频率：=rad/s相角稳定裕度： =18 剪切频率 30.8rad/s2）求超前校正装置的传函：由于系统的开环剪切频率Wc=30.8rad/s Lwc=20*log10(L) %求出校正曲线在wc等于50rad/s处的值Lwc = -8.1291

4、 a=10(0.1*Lwc) %求取a的值a = 0.1538 T=1/(wm*sqrt(a) %求取T的值T = 0.05099 nc=T,1; %求取校正系统的传递函数dc=a*T,1; sysc=tf(nc,dc);Transfer function: %系统的校正传函0.05099 s + 1-0.007845 s + 13）校正后程序：cleark=100;n1=1;d1=conv(1 0,0.1 1);s1=tf(k*n1,d1); %求原系统的开环传函figure(1);margin(s1);hold on %画出原系统的幅值相角频域Bode图figure(2);sys=feed

5、back(s1,1); step(sys); %画出原系统开环传函的单位阶跃响应n2=0.05099 1;d2=0.007845 1;s2=tf(n2,d2); %求校正传函 sys=s1*s2; %求取校正后系统的传递函数 figure(1); %绘制校正后系统的 Bode图及频域性能margin(sys);hold onfigure(2);sys=feedback(sys,1); step(sys) %绘制校正后系统的单位阶跃响应程序运行后，可得到如图2-1所示校正后的系统的波特图，还有如图2-2校正后的系统的单位阶跃响应曲线。由图2-1可知系统的频域性能指标。图3-3校正后系统的波特图图3-4校正后的系统的单位阶跃响应图幅值稳定裕度： h=dB 穿越频率：=rad/s相角稳定裕度： =58.5 剪切频率 50rad/s3）MATLAB的完整编程:实现用频域法对系统进行串联超前校正设计的完整编程如下：3.2在SIMULINK中绘制状态图：1）校正前：图3-5 SIMULINK中校正前仿真图图3-6 校正前的系统的单位阶跃响应图2）校正后：图3-7 SIMULINK中校正后仿真图 图3-8 校正后的单位阶跃响应图4 结论： 写对该题结果的分析，各项指标表，校正前后有何改善5 设计总结： 对频域法校正的设计总结，