121705133 周雨波 自动控制课设

扬州大学水利与能源工程学院课程实习报告

因此??1?sin?m?0.481

1?sin?m校正后系统的剪切频率?c2??m处，校正网络的对数幅值?20lg??3.18dB,可计算出未校正系统对数幅值为?3.18dB处的频率，即可作为校正后系统的剪切频率?c2

20lg20?20lg?c2?20lg?c210??3.18

?c2??m?11.8rad/s

校正网络的两个转折频率

1?1????m??8.2rad/s

?2?校正后系统的开环传递函数

G(S)?G0(S)Gc(s)Kc?1????m?17.0rad/s ?20(0.122s?1)

s(0.1s?1)(0.059s?1)串联超前校正后的系统Bode图： >> num=20*[0.122,1];

>> f1=[1,0];f2=[0.1,1];f3=[0.059,1]; >> den=conv(f3,conv(f1,f2)); >> bode(num,den)

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1.4串联超前校正后Bode图

第三章 校正网络的设计

分别选择校正方案为：串联滞后、串联超前和串联滞后-超前，理论分析并计算校正环节的参数。

第一节 串联超前校正

利用频域分析方法，根据题目要求选择校正方案，要求有理论分析和计算。并与Matlab计算值比较可以看出系统的剪切频率?c1?12.5rad/s，相应的相角裕量为

?0?180??90??arctan0.1?c1?38.7?说明系统的相角裕量小于要求值，系统的动态响应会有严重的振荡，为达到所要求的性能指标，设计采用串联超前校正。 校正后在系统剪切频率处的超前相角为

?c????0??0?50??38.7??9.2??20.5???m 因此??1?sin?m?0.481

1?sin?m10

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校正后系统的剪切频率?c2??m处，校正网络的对数幅值?20lg??3.18dB,可计算出未校正系统对数幅值为?3.18dB处的频率，即可作为校正后系统的剪切频率?c2

20lg20?20lg?c2?20lg?c210??3.18

?c2??m?11.8rad/s

校正网络的两个转折频率

1?1????m??8.2rad/s

?2?校正后系统的开环传递函数

G(S)?G0(S)Gc(s)Kc?1????m?17.0rad/s ?20(0.122s?1)

s(0.1s?1)(0.059s?1)串联超前校正后的系统Bode图： >> num=20*[0.122,1];

>> f1=[1,0];f2=[0.1,1];f3=[0.059,1]; >> den=conv(f3,conv(f1,f2)); >> bode(num,den)

1.4串联超前校正后Bode图

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第二节 串联滞后校正

当K=20时，绘出未校正的Bode图，如图所示1-1所示；

计算未校正系统的剪切频率?c1?12.5rad/s，系统的相角裕量为

??180??90??arctan0.1?c1?38.7?

未校正系统中对应相角裕量为???期望值+??50??7?时的频率?c2?6.49rad/s，此

频率作为校正后系统的开环剪切频率。

当???c2?6.49rad/s时，令未校正系统的开环对数幅值为20lg?，从而可求出校正装置的参数?，即L0(?C2)?20lg20?20lg?C2

20lg??9.8

??3.1

选取

?2?1???C210?0.649rad/s

1?1????0.209rad/s

滞后校正装置的传递函数为：

GC(S)?1.54S?1

4.78S?1校正后系统的传递函数为：

G(S)?校正后系统的相角裕量为：

20(1.54S?1)

S(0.1S?1)(4.78S?1)??180??90??arctan1.54?c2?arctan0.1?c2?arctan4.78?c2?53.2?

>> num=20*[1.54,1];

>> f1=[1,0];f2=[0.1,1];f3=[4.78,1]; >> den=conv(f3,conv(f1,f2)); >> bode(num,den) Bode图如下

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