资源描述：
《maltab控制系统的PI校正设计及仿真报告pi校正报告9次.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验九控制系统的PI校正设计及仿真一、实验目的1.应用频率综合法对系统进行PI校正综合设计；2．学习用MATLAB对系统性能进行仿真设计、分析；二、实验设计原理与步骤1．设计原理滞后校正（亦称PI校正）的传递函数为：2．设计步骤基于频率法的综合滞后校正的步骤是：（1）根据静态指标要求，确定开环比例系数K，并按已确定的K画出系统固有部分的Bode图；（2）根据动态指标要求试选，从Bode图上求出试选的点的相角，判断是否满足相位裕度的要求（注意计入滞后校正带来的的滞后量），如果满足，转下一步。否则，如果允许降低，就适当重选较低的；（3）从
2、图上求出系统固有部分在点的开环增益Lg（）。如果Lg（）>0令Lg（）=20lg，求出，就是滞后校正的强度，如果Lg（）〈0，则无须校正，且可将开环比例系数提高。（4）选择，进而确定。（5）画出校正后系统的Bode图，校核相位裕量。滞后校正的主要作用是降低中频段和高频段的开环增益，但同时使低频段的开环增益不受影响，从而达到兼顾静态性能与稳定性。它的副作用是会在点产生一定的相角滞后。三、实验内容练习9-1设系统原有开环传递函数为：(1)系统的相位裕度γ(2)系统的开环比例系数K=5S-1(3)截止频率为=0．5S-1cleark0=5;
3、n1=1;d1=conv(conv([1,0],[1,1]),[0.51]);w=logspace(-1,3,1000);sope=tf(k0*n1,d1);figure(1)margin(sope);gridonwc=0.5;num=sope.num{1};den=sope.den{1};na=polyval(num,j*wc);da=polyval(den,j*wc);g=na/da;要求：（1）用频率法设计满足上述要求的串联滞后校正控制器；（2）画出校正前后的Bode图（3）用Simulink对校正前后的闭环系统进行仿真，求出其
4、阶跃响应；（4）分析设计效果。g1=abs(g);h=20*log10(g1);beta=10^(h/20);t=10/wc;bt=beta*t;gc=tf([t,1],[bt,1])sys1=sope*gc[mag1,phase1,w]=bode(sys1,w);[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(mag1,phase1,w);figure(2)margin(sys1);gridon;练习9-2设被控对象开环传递函数为：(1)系统的相位裕度γ(2)系统斜坡输入稳态误差ess=0．05；(3)截止频率为=21/S要求
5、：（1）用频率法设计满足上述要求的串联滞后校正控制器；（2）画出校正前后的Bode图;（3）用Simulink对校正前后的闭环系统进行仿真，求出其阶跃响应；（4）分析设计效果。cleark0=20;n1=1;d1=conv([10],[15]);w=logspace(-1,3,1000);sope=tf(k0*n1,d1);figure(1)margin(sope);gridonwc=2;num=sope.num{1};den=sope.den{1};na=polyval(num,j*wc);da=polyval(den,j*wc);
6、g=na/da;g1=abs(g);h=20*log10(g1);beta=10^(h/20);t=10/wc;bt=beta*t;gc=tf([t,1],[bt,1])sys1=sope*gc[mag1,phase1,w]=bode(sys1,w);[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(mag1,phase1,w);figure(2)margin(sys1);gridon;h=20*log10(g1);beta=10^(h/20);t=10/wc;bt=beta*t;gc=tf([t,1],[bt,1])sys1=s
7、ope*gc[mag1,phase1,w]=bode(sys1,w);[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(mag1,phase1,w);figure(2)margin(sys1);gridon;练习9-3已知单位反馈系统被控对象开环传递函数为：试用BODE图设计方法对系统进行滞后串联校正设计，使之满足：（1）在单位斜坡信号r（t）=t的作用下，系统的速度误差系数KV；(2)系统校正后剪切频率ωC；（3）系统斜校正后相角裕度γ要求：（1）用频率法设计满足上述要求的串联滞后校正控制器；（2）画出校正前后的Bode图;（3
8、）用Simulink对校正前后的闭环系统进行仿真，求出其阶跃响应；（4）分析设计效果。h=20*log10(g1);beta=10^(h/20);t=10/wc;bt=beta*t;gc=tf([t,1],[bt,1])
