自动控制原理课程设计报告

江苏科技大学（张家港） 8 《自动控制原理课程设计》

图5-1校正前系统Bode图

图5-2校正前系统单位阶跃响应

从图中得出，虽截止频率（44.3rad/s）达到要求，但其相角裕度(-35.2deg)

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远小于期望裕度，而且系统在短暂的发散震荡后迅速大幅等幅震荡，十分不稳定，所以必须进行校正。

5.1.2使用Simulink观察系统性能

Simulink是集成在MATLAB中的动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在Simulink中我们可以先搭建起原系统的方框图，然后由计算机帮我们完成对系统的模拟。

首先，在Simulink中新建系统模型，如图5-3所示:

图5-3 系统模型

然后按下上方工具栏中间的运行按键，对系统进行仿真。接着打开示波器模块Scope，查看系统阶跃响应，如图5-4所示

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图5-4 系统的Simulink仿真结果

图中的信号先是短时间的发散震荡，待达到最大的振幅之后就保持起等幅震荡，和图5-2相对应。

5.1.3 搭建模拟实际电路

在模拟系统之后，再将原系统运用模拟软件模拟实际电路。此处，我们使用EWB。

EWB是一款著名的电子设计自动化软件，与NI Ultiboard同属美国国家仪器公司的电路设计软件套件。是入选伯克利加大SPICE项目中为数不多的几款软件之一。EWB在学术界以及产业界被广泛地应用于电路教学、电路图设计以及SPICE模拟。EWB 提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。

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s(0.1s?)(0.025s?1)

未校正系统的传递函数： G(s)? 10

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可分解为以下三级传函数级联形式：G(s)?3

0.01s(0.1s?1)(0.025s?1)其中，

13惯性环节、比例-惯性环节和1积分环节可根据

0.1s?10.025s?10.01s运算放大器“虚地”概念，分别用以下有源校正装置表示，如图5-5所示

惯性环节 比例-惯性环节 积分环节

图5-5 各环节电路图

由三个传递环节组合并使用EWB搭建模拟电路图 如下图5-6所示

图5-6 模拟实际电路图

搭建完成系统模拟实际电路之后，点击右上角的开关按键，模拟接通电源进行模拟。

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