实验三 串联校正环节的设计
一、实验目的
1.学习使用MATLAB绘制伯德图。
2.熟悉使用频率特性法设计典型滞后环节。
二、实验原理
利用MATLAB可以方便的画出Bode图并求出幅值裕量和相角裕量。将MATLAB应用到经典理论的校正方法中，可以方便的校验系统校正前后的性能指标。通过反复试探不同校正参数对应的不同性能指标，能够设计出最佳的校正装置。
三、实验内容
1.有一单位反馈系统，其开环传递函数为G(s)?K/{(s?0.1)(s?0.01)}，试设计一个超前校正环节，要求相位裕量r大于30，Wc大于45rad/s。Kv大于100.
解：经计算取：K=0.1/s 程序如下：
G=tf(0.1,conv([1,0.1,0],[1,0.011])); [Gw,Pw,Wcg,Wcp]=margin(G)
G1=tf(0.1,conv([1,0.1,0],[1,0.011]))
G2=tf(0.1*[2.82,1],conv(conv([1,0.1,0],[1,0.01]),[1.214,1])) bode(G1) hold
bode(G2,'--') figure
G1_c=feedback(G1,1) G2_c=feedback(G2,1) step(G1_c) hold
step(G2_c,'-b') Gw = Inf
Pw =
26.3816
Wcg =
? Inf
Wcp =
0.4606
G1 =
0.1
-------------------------- s^3 + 0.111 s^2 + 0.0011 s
Continuous-time transfer function.
G2 =
0.282 s + 0.1
-------------------------------------------- 1.214 s^4 + 1.134 s^3 + 0.1112 s^2 + 0.001 s G1_c =
0.1
-------------------------------- s^3 + 0.111 s^2 + 0.0011 s + 0.1
Continuous-time transfer function.
G2_c =
0.282 s + 0.1
--------------------------------------------------
s^4 + 1.134 s^3 + 0.1112 s^2 + 0.283 s + 0.1
2.设有一单位反馈系统的开环传递函数为G(s)?K0/{s(s?1)(s?0.5)}，试用设计一个滞后校正环节，使得Kv?5，相位裕量为40。
?解：经计算取：Ko=2.5 G1=tf(2.5,[1,1.5,0.5,0]);
[Gw,Pw,Wcg,Wcp]=margin(G1)
G1=tf(2.5,conv([1,1,0],[1,0.5]))
G2=tf(2.5*[2.9,1],conv(conv([1,1,0],[1,0.5]),[1.274,1])) bode(G1) hold
bode(G2,'--') figure
G1_1=feedback(G1,1) G2_2=feedback(G2,1) step(G1_1) hold
step(G2_2,'-b') Gw =
Inf
Pw =
-28.0814
Wcg =
Inf
Wcp =
1.2126 G1 =
2.5
--------------------- s^3 + 1.5 s^2 + 0.5 s G2 =
7.25 s + 2.5
----------------------------------------- 1.274 s^4 + 2.911 s^3 + 2.137 s^2 + 0.5 s
Current plot held
G1_1 =
2.5
--------------------------- s^3 + 1.5 s^2 + 0.5 s + 2.5 G2_2 =
7.25 s + 2.5
------------------------------------------------ 1.274 s^4 + 2.911 s^3 + 2.137 s^2 + 7.75 s + 2.5
四、实验体会
通过本次实验，首先我学会了用MATLAB绘制Bode图，其次进一步巩固了系统的超前、滞后校正换节的设计。当然在这次设计中遇到了一些难题，对于超前和校正环节的设计出现了困难，由于在课堂上对校正环节没有深入的学习，所以设计起来就有一些难度，但是在几个同学一起讨论之后，还是克服了这一困难。这次实验是我使我收获了很多，不仅对MATLAB有了新的认识，而且也对课本知识有了进一步的理解。
相关推荐：
loading