微机测控原理及应用

1、6/6微机测控原理及应用问题:已知G(）=,试设计数字调节器D（），使系统相对裕量4,速度误差系数Ku100s1,系统最大超调0，无法直接用串联超前校正。采用串联滞后校正,在相位裕量4（即132度），=0。51处，幅值为444B,设校正器()= （1）,由于要衰减4d，则0l= 44。4，得=1.96,为了尽量减小校正器的相位滞后对原来系统的影响，选择1T是校正系统交接频率的1,则1/T=。56，得T=1。38.则校正器的传递函数为：(s)= ， 得修正后的传递函数为：G(s)=；DE图如下(图二):图二 串联滞后校正后K=20时BODE图从图中可以知道系统达的相位裕量为。3，满足系统要求。（

2、2）在采样周期T1时,因为有G（s）=开环时G(z)= 在闭环的情况下G（z) 在采用零阶保持器的离散化状态空间表达式为： = +（k） ；y(T）0.2055 .1138 3542 .799 x(kT）系统单位阶跃输入时，可得输出量y(kT)为：y（） (T) 00969 y(2T) 4 y(3T）= 0。925 y（T）= 1。32 y（5T)= 1.3 y（6T） 1。53 （7）= 。5（8T）=1。39 y（） 1.1 y（10T)= 0.7 y(11T）= 0.5y(1) .827 y（13T)0.878 y（14T）= 099 y（15T）= 1。0y（16T） 1.12 （17

3、T）= 1。1 阶跃响应曲线如图三所示：图三 串联滞后校正后 K20时 离散阶跃响应曲线由以上可知：调节时间为t=30左右；超调量为3%。不满足条件要重新设计（3)由单位阶跃响应曲线可知，校正后系统超调量很大，将比例系数减小到5，即K=5时，方法和前面是一样,可得如下系统波特图（图四)和单位阶跃响应曲线（图五）：图四 串联滞后校正后K=5时BDE图图五串联滞后校正后时离散单位阶跃响应曲线由以上可知：调节时间为t=T左右；超调量为2，满足要求。附:LAB计算程序校正前DE图20时K=2nm=5*Ken=onv(11 0，0.5)Gtf(num，den）figure(1);margin（G）;串联

4、滞后校正后BO图 =0时leaKnum=5*Ken=cn(1 1 0，0. 1)G=tf(num，den)G1=tf（9.38 1，16。301）；fiu(）argin(GG);串联滞后校正后状态方程 K=2时cleK=20num=K*5*19 1den=con(1 10，conv(0 ,2130)）G=tf（nm，dn)sysd=(G，,zo）szohs（ssd）串联滞后校正后单位阶跃响应曲线 K=2时clum=0102011380.71 0。048den=1 -2400 2.698。7797 0。2729dstep（num,en）%串联滞后校正后状态方程 =5时clearKnum=den=cnv(1 0，0。5 1)G=（n，den)=tf（19。38 1,216.30 1);figure（1)mrgin（GG);串联滞后校正后单位阶跃响应曲线 =时u