1、精選優質文檔-傾情為你奉上目錄轉子繞線機控制系統的串聯滯后-超前校正設計1 初始條件已知轉子繞線機控制系統的開環傳遞函數:要求系統的靜態速度誤差系數，。2 要完成的任務1、 MATLAB作出滿足初始條件的最小K值的系統伯德圖，計算系統的幅值裕度和相位裕度。2、 前向通路中插入一滯后超前校正裝置，確定校正網絡的傳遞函數。3、 用Matlab畫出未校正和已校正系統的根軌跡。4、 用Matlab對校正前后的系統進行仿真分析，畫出階躍響應曲線，計算其時域性能指標。5、 課程設計說明書中要求寫清楚計算分析的過程，列出MATLAB程序和MATLAB輸出。3 設計方案根據要求設計滯后超前校正裝置，確定各參數

2、值，通過matlab對校正后系統編程分析，最終確定滿足要求的傳遞函數，并通過matlab繪制系統的bode圖、根軌跡以及通過Simulink對系統進行階躍函數的仿真，計算時域指標。4 分析與計算 4.1 計算校正后系統的傳遞函數有初始條件可知，系統的開環傳遞函數是：，要求校正后的速度誤差系數，首先將傳遞函數化簡成標準形式，可得到： 根據速度誤差系數公式可得到：K=750，則開環傳遞函數為:令s=jw，帶入到上式，得到：利用matlab求解系統開環傳遞函數的相角裕度和截止頻率，以下是程序： K=750;G=zpk(,0 -5 -10,K)bode(G);grid;h,r,wx,wc=margin

3、(G) 可得到相角裕度r= 2.3353e-005，截止頻率=7.07rad/s，穿越頻率=7.07rad/s，幅值裕度h=1。以下是運用matlab得到的bode圖： 圖4-1 校正前系統的bode圖接下來計算之后超前網絡的傳遞函數，令=，=7， =0.01=0.07，=0.1=0.7，=22，繪制校正前后的對數幅頻漸近特性曲線： 圖4-2 校正前后的對數幅頻漸近特性曲線由系統校正后的對數幅頻漸近特性曲線可寫出系統校正后的傳遞函數：運用matlab計算校正后系統的相角裕度，程序如下：n=21.428 15d=0.0295 1.3 14.377 1 0g1=tf(n,d)mag,phase,w

4、=bode(g1)margin(g1)運行后得：r=60.7Bode圖如下：圖4-3 校正后系統的bode圖4.2 繪制根軌跡校正前系統根軌跡程序：num=1den=conv(conv(1,0,1,5),1,10)rlocus(num,den)title('校正前系統根軌跡圖')圖4-4 校正前系統根軌跡校正后系統根軌跡程序：>> n=1 0.7;>> d=1 44.07 487.08 33.88;>> g1=tf(n,d);>> rlocus(g1);圖4-5 校正后系統根軌跡程序4.3仿真，階躍響應4.3.1 校正前系統的階躍

5、響應 通過Simulink構造校正前系統模型，如下所示：圖4-6 校正前系統模型仿真結果如下圖所示，由圖可知，系統的峰值時間=1.5s，系統不穩定。圖4-7 校正前系統的階躍響應曲線4.3.2 校正后系統的階躍響應通過Simulink構造校正后系統模型，如下所示：圖4-8 校正后系統模型仿真結果如下圖所示：由圖可知，校正后系統的峰值時間=3s，最大值=1.2，終值=1，調節時間=5s，根據超調量公式可得到超調量=20%。圖4-9 校正后系統的階躍響應曲線通過對系統開環傳遞函數的校正，可以看出，校正之后系統最終趨于一個穩定的值，而不像校正之前的程發散狀態。從bode圖可以看到，校正后系統的相角裕

6、度為60.7度，靜態速度誤差系數為15，均滿足題目要求，由此可以看出，串入的滯后超前傳遞函數達到了預期的要求。5 小結自動控制技術已廣泛應用于制造業、農業、交通、航空及航天等眾多產業部門，極大的提高了社會勞動生產率，改善了人們的勞動條件，豐富和提高了人民的生活水平。在今天的社會生活中，自動化裝置無所不在，為人類文明進步做出了重要貢獻。我所做的題目是轉子繞線機控制系統的串聯滯后-超前校正設計，對于滯后超前校正，理論知識很容易理解，但真正的要去解答實際問題，總是會遇到很多我們在課本上沒有遇到的問題，比如對于這個題目，若按照自動控制原理課本上講述的方法，不僅做起來很麻煩，而且得不到滿足要求的傳遞函數

7、，經過查找資料，運用另外一種方法，可以求出校正后滿足要求的系統，但對于滯后超前傳遞函數，又不滿足標準形式，諸如此類問題，如果沒有通過課程設計，沒有通過仿真軟件進行仿真，是很難發現的。不僅如此，通過這次的課程設計，還對仿真軟件matlab的強大功能有了進一步的了解，比如繪制根軌跡、bode圖等，這為我以后更好的應用這款軟件奠定了基礎。通過本學期對自動控制原理這門課程的學習，是我對自動化專業有了更深的了解，同時極大的提高了我對自動化專業的興趣。課堂學習主要注重于理論知識，而我們要將所學知識應用于實際，在此階段，課程設計便是最好的選擇了，通過課程設計，我們可以溫習我們所學的理論知識，同時為將理論知識運用于實際搭建了一個很好的平臺，不僅如此，通過這次的課程設計，使我知道了在當今的信息技術如此發達的世界中，我們必須運用多種渠道，去學習研究。并要很好的運用計算機和一些軟件，只有這樣，我們才能更好地、精確地、快速地解決問題。還有就是提高了自主解決問題的能力。參考文獻1 胡壽松.自動控制原理(第四版).北京科學出版社，20072 胡壽松.自動控制原理