自动控制原理课程设计报告

第一章 课程设计内容与要求分析

到MATLAB函数库中方便自己以后调用，此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序，用户可以直接进行下载就可以用。

1.3.2应用

1、MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作： ●数值分析 ●数值和符号计算 ●工程与科学绘图 ●控制系统的设计与仿真 ●数字图像处理技术 ●数字信号处理技术 ●通讯系统设计与仿真 ●财务与金融工程

2、MATLAB在通讯系统设计与仿真的应用

MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用MATLAB 函数集）扩展了MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。

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第二章 控制系统程序设计

第二章 控制系统程序设计

2.1 校正装置计算方法

设超前校正装置传递函数为：

Wc(s)?Ts?1Ts?1?d，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：

?L(?c)?10lg?d

由此得：

?L(?c')10'?d?10'

?d1T??c??d?1??d'?T，得时间常数T为：c 由

2.2 课程设计要求计算

解答过程：对于Ⅰ型系统，

k?10，

得 kk?因此

e(ss)?e??1k?0.1

k10 故取 K=10。

?要求

(s)?10s(s?1)

?c?4.4取：?c?4.4

(?c则有L)+10lg rd=0。

即 20lg10-20lg?c-20lg?c+10lg rd=0 其相位欲度：

?rd?105.74?410

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第二章 控制系统程序设计

1r2wc'??1r?T??drd?T?d?c'4.4?0.45。

??s)?10.45s?1c(4?0.454s?1

校正后传递函数：

10(0.45s?1)s(s?1)(0.45s?1)

1?R2R3?50D=

R?4?504(R3?R2)100?R?3?R4?8.3??4

因此

T?0.45?3C=k44?8.3?103?0.014?10F?14?F

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第三章 利用Matlab仿真软件进行辅助分析

第三章 利用Matlab仿真软件进行辅助分析

3.1校正系统的传递函数

设：原系统传递函数为

W(s)?Ks(s?a)，

校正装置传递函数为

Wc(s)?bs?1cs?1，

则校正后传递函数为

W'(s)?W(s)Wc(s)?Kbs?1s(s?a)cs?1

3.2用Matlab仿真

num=[10]; den=[1,1,0];

W=tf(num,den); %求原系统传递函数W(s) bode(W); %绘制原系统对数频率特性

margin(W); %求原系统幅值裕度、相位裕度、相位穿越

频率和幅值穿越频率

[Gm,Pm,wj,wc]=margin(W);

grid; %绘制网格线

令a=1:进行仿真，得到下图：校正前系统伯德图

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