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《河北大学 自动控制原理 实验五报告(含结果分析).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、实验5伯德图串联校正设计一实验要求通过绘制系统校正前后的伯德图，明确幅值稳定裕量、相角稳定裕量的定义，观察相位超前、滞后环节对系统伯德图的影响，掌握用伯德图串联校正系统。二实验步骤1串联超前校正（1）掌握计算出幅值稳定裕量、相角稳定裕量以及对应的频率的函数margin()及其参数的使用方法。（2）在Matlab中输入下面例子的程序，观察并记录结果，分析校正结果。例：设单位负反馈系统的开环传递函数为要求系统的静态速度误差系数，相角稳定裕量，增益稳定裕量dB，试确定串联校正装置。Matlab命令窗口输入：>>num=100;%确定静态速度误差系数Kv=100>>den
2、=[0.110];>>g0=tf(num,den);%求G0(s)>>dpm=55+7.5;%满足相角稳定裕量>>[mag,phase,w]=bode(g0);>>Mag=20*log10(mag);%求L(ω),单位dB>>[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(g0);%求满足Kv时系统的相角稳定裕量Gm和增益稳定裕量Pm>>phi=(dpm-Pm)*pi/180;%求最大相位超前角,单位弧度>>alpha=(1+sin(phi))/(1-sin(phi));%求校正强度>>Mn=-10*log10(alpha);%求>>Wcgn=spline(Mag,
3、w,Mn);%求>>T=1/Wcgn/sqrt(alpha);%求T>>Tz=alpha*T;Gc=tf([Tz,1],[T1]);bode(Gc);holdon%求Gc(s)>>bode(g0);holdon%绘制校正前系统的bode图>>bode(g0*Gc);gridon;margin(g0*Gc)>>Gc%给出校正装置的传递函数2串联滞后校正（1）掌握系统对数频率特性曲线（Bode）图绘制的函数bode()及其参数的使用方法。（可通过help方法）（2）在Matlab中输入下面例子的程序，观察并记录结果，分析校正结果。例：设单位负反馈系统的开环传递函数为设
4、计串联校正装置，使系统满足下列指标：，。Matlab命令窗口输入：>>num=100;>>den=[0.0410];>>g0=tf(num,den);>>[mag,phase,w]=bode(g0);>>magdb=20*log10(mag);%求L(ω),单位dB>>wcg=21;%初选截止频率ωc>>gr=spline(w,magdb,wcg);%计算L(ωc)>>beta=10^(gr/20);%计算β>>T=10/wcg;gc=tf([T1],[beta*T,1]);>>F0=feedback(g0,1);>>F=feedback(g0*gc,1);>>f
5、igure(1);>>margin(g0);gridon;>>figure(2);>>bode(g0,g0*gc);holdon;margin(g0*gc);gridon;>>figure(3);>>step(F0,F);>>gc三思考题（1）编程实现课本上第六章例6-1和例6-2，要求给出校正装置的传递函数，校正后的相角稳定裕量和增益稳定裕量，并绘制系统校正前和校正后的Bode图，分析校正结果。1.程序如下：num=100;%确定静态速度误差系数Kv=100den=[0.0010.1110];g0=tf(num,den);%求G0(s)[mag,phase,w]
6、=bode(g0);Mag=20*log10(mag);%求L(ω),单位dBwcg=50;pag=spline(w,phase,wcg);dpm=30-180-pag+5;phi=dpm*pi/180;alpha=(1+sin(phi))/(1-sin(phi));%求校正强度T=1/sqrt(alpha)/wcg;%求TTz=alpha*T;Gc=tf([Tz,1],[T1]);bode(g0*Gc);gridon;holdonmargin(g0*Gc)Gc%给出校正装置的传递函数Transferfunction:0.05533s+1-------------
7、-0.007229s+12.程序如下：num=5;den=[0.51.510];g0=tf(num,den);[mag,phase,w]=bode(g0);magdb=20*log10(mag);%求L(ω),单位dBwcg=0.5;%初选截止频率ωcgr=spline(w,magdb,wcg);%计算L(ωc)beta=10^(gr/20);%计算βT=5/wcg;gc=tf([T1],[beta*T,1]);bode(g0,g0*gc);holdon;margin(g0*gc);gridon;gcTransferfunction:20s+1----------
8、-173.
