经典自动控制原理课程设计 有关自动控制原理课程设计

作者&投稿:姓秆 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
课程设计不仅是挣学分的,而且是让你自己懂脑筋,学东西的。
你从图书馆找本MATLAB的书来翻翻,根据题目要求去阅读相关的章节。
这次躲过了,还有其他专业课程,还有毕业设计。
根轨迹相关的函数为:rolocus(),pzmap()
单位阶跃响应:step()
搭建系统:zpk(),tf2zp()
bode图:bode()
至于,设计校正方案,你的是二阶系统,幅值裕度没问题,只是相角裕度差些,可以用超前校正。按书上的例题做就可以了。

如果你真急的话,就去和同学讨论好了!可以赖住他死劲问,学到东西最重要。

num0=40;den0=[1,2,0];[num,den]=cloop(num0,den0);
pzmap(num0,den0);
pzmap(num,den);
rlocus(num,den);
step(num,den);
bode(num0,den);
后面有点麻烦,你自己搞定吧

自动控制原理课程设计~

“自控原理课程设计”参考设计流程

一、理论分析设计
1、确定原系统数学模型;
当开关S断开时,求原模拟电路的开环传递函数个G(s)。
2、绘制原系统对数频率特性,确定原系统性能:c、(c);
3、确定校正装置传递函数Gc(s),并验算设计结果;
设超前校正装置传递函数为:
,rd>1
若校正后系统的截止频率c=m,原系统在c处的对数幅值为L(c),则:

由此得:

由 ,得时间常数T为:

4、在同一坐标系里,绘制校正前、后、校正装置对数频率特性;
二、Matlab仿真设计(串联超前校正仿真设计过程)
注意:下述仿真设计过程仅供参考,本设计与此有所不同。

利用Matlab进行仿真设计(校正),就是借助Matlab相关语句进行上述运算,完成以下任务:①确定校正装置;②绘制校正前、后、校正装置对数频率特性;③确定校正后性能指标。从而达到利用Matlab辅助分析设计的目的。
例:已知单位反馈线性系统开环传递函数为:

要求系统在单位斜坡输入信号作用时,开环截止频率c≥7.5弧度/秒,相位裕量≥450,幅值裕量h≥10dB,利用Matlab进行串联超前校正。
1、绘制原系统对数频率特性,并求原系统幅值穿越频率wc、相位穿越频率wj、相位裕量Pm[即(c)]、幅值裕量Gm
num=[20];
den=[1,1,0];
G=tf(num,den); %求原系统传递函数
bode(G); %绘制原系统对数频率特性
margin(G); %求原系统相位裕度、幅值裕度、截止频率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(G);
grid; %绘制网格线(该条指令可有可无)
原系统伯德图如图1所示,其截止频率、相位裕量、幅值裕量从图中可见。另外,在MATLAB Workspace下,也可得到此值。由于截止频率和相位裕量都小于要求值,故采用串联超前校正较为合适。

图1 校正前系统伯德图
2、求校正装置Gc(s)(即Gc)传递函数
L=20*log10(20/(7.5*sqrt(7.5^2+1))); %求原系统在c=7.5处的对数幅值L
rd=10^(-L/10); %求校正装置参数rd
wc=7.5;
T= sqrt(rd)/wc; %求校正装置参数T
numc=[T,1];
denc=[T/ rd,1];
Gc=tf(numc,denc); %求校正装置传递函数Gc
3、求校正后系统传递函数G(s)(即Ga)
numa=conv(num,numc);
dena=conv(den,denc);
Ga=tf(numa,dena); %求校正后系统传递函数Ga
4、绘制校正后系统对数频率特性,并与原系统及校正装置频率特性进行比较;
求校正后幅值穿越频率wc、相位穿越频率wj、相位裕量Pm、幅值裕量Gm。
bode(Ga); %绘制校正后系统对数频率特性
hold on; %保留曲线,以便在同一坐标系内绘制其他特性
bode(G,':'); %绘制原系统对数频率特性
hold on; %保留曲线,以便在同一坐标系内绘制其他特性
bode(Gc,'-.'); %绘制校正装置对数频率特性
margin(Ga); %求校正后系统相位裕度、幅值裕度、截止频率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(Ga);
grid; %绘制网格线(该条指令可有可无)
校正前、后及校正装置伯德图如图2所示,从图中可见其:截止频率wc=7.5;
相位裕量Pm=58.80;幅值裕量Gm=inf dB(即),校正后各项性能指标均达到要求。
从MATLAB Workspace空间可知校正装置参数:rd=8.0508,T=0.37832,校正装置传递函数为 。


图2 校正前、后、校正装置伯德图
三、Simulink仿真分析(求校正前、后系统单位阶跃响应)
注意:下述仿真过程仅供参考,本设计与此有所不同。

线性控制系统校正过程不仅可以利用Matlab语句编程实现,而且也可以利用Matlab-Simulink工具箱构建仿真模型,分析系统校正前、后单位阶跃响应特性。
1、原系统单位阶跃响应
原系统仿真模型如图3所示。

图3 原系统仿真模型
系统运行后,其输出阶跃响应如图4所示。

图4 原系统阶跃向应曲线
2、校正后系统单位阶跃响应
校正后系统仿真模型如图5所示。

图5 校正后系统仿真模型
系统运行后,其输出阶跃响应如图6所示。



图6 校正后系统阶跃向应曲线
3、校正前、后系统单位阶跃响应比较
仿真模型如图7所示。

图7 校正前、后系统仿真模型
系统运行后,其输出阶跃响应如图8所示。

图8 校正前、后系统阶跃响应曲线
四、确定有源超前校正网络参数R、C值
有源超前校正装置如图9所示。










图9 有源超前校正网络

当放大器的放大倍数很大时,该网络传递函数为:
(1)
其中 , , ,“-”号表示反向输入端。
该网络具有相位超前特性,当Kc=1时,其对数频率特性近似于无源超前校正网络的对数频率特性。
根据前述计算的校正装置传递函数Gc(s),与(1)式比较,即可确定R4、C值,即设计任务书中要求的R、C值。
注意:下述计算仅供参考,本设计与此计算结果不同。

如:由设计任务书得知:R1=100K,R2=R3=50K,显然

T=R4C 解得R4=3.5K,C=13.3F
请采纳答案,支持我一下。

= =

好复杂·不懂··估计明天考试我又完了····

自动控制原理课程设计
答:“自控原理课程设计”参考设计流程 一、理论分析设计 1、确定原系统数学模型;当开关S断开时,求原模拟电路的开环传递函数个G(s)。2、绘制原系统对数频率特性,确定原系统性能:c、(c);3、确定校正装置传递函数Gc(s),并验算设计结果;设超前校正装置传递函数为:,rd>1...

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谁知道自动控制原理的课程设计怎么弄啊
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自动控制原理课程设计报告
答:用超调量求阻尼比,求相角裕度。用 k>=100绘制伯德图,用超前或滞后校正补偿满足相角裕度要求,有快速性要求最好用超前。求阶跃响应,判断是否满足要求,不满足修改补偿环节。用matlab半小时内搞定,这不够课程设计的工作量

自控里要用校正装置校正系统时,怎样判断采用哪种校正装置最好?_百度知 ...
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自动控制原理课程设计ksm11 G0(s)=K/s(s+1)(0.5s+1)
答:这个书上都有吧.k/s(0.5s+1),这不是都给了吗,只剩k了.二阶系统,可直接用公式分析.不过课程设计不应该这么简单,这不是糊弄吗,一会就搞定了.如果自选题目,最好三阶的,k(s/z+1)/[(s/p1+1)(一个二阶)],matlab仿真得出K、零点、极点对系统输出的影响.其实半天也搞定了 ...

自动控制原理中奈奎斯特图怎么绘制?
答:再考虑使用指定教材进行针对性复习。这样既能保证知识的全面,又能适应考试的特定需求。总结来说,奈奎斯特图的绘制并非孤立的概念,它在不同教材中的讲解方式影响着学习者的理解和掌握。理解教材的差异,结合课程设计的思路,才能在自动控制原理的学习道路上游刃有余。现在,你准备好迎接这个挑战了吗?