《江苏科技大学Matlab自动控制课程设计3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏科技大学Matlab自动控制课程设计3（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 .自 动 控 制 原 理课 程 设 计学院：电子信息学院学号：1340301229姓名：张鑫第一题：1.1.1 二阶系统的时域、频域分析2、已知一个二阶系统其闭环传递函数如下求K=0.2、0.5、1、2、5时，系统的阶跃响应和频率响应。绘出阶跃响应曲线和频率响应曲线%clc;clear;%k=0.2,0.5,1,2,5;%for k1=k figure(1),hold onsys=tf(k1,0.5,1,k1)step(k1,0.5,1,k1);figure(2);hold onmargin(sys);end%figure(1);gtext(k=0.2)，gtext(k=0.5)，gtext
2、(k=1)，gtext(k=2)，gtext(k=5)figure(2);gtext(k=0.2),gtext(k=0.5)gtext(k=1),gtext(k=2),gtext(k=5)gtext(k=0.2),gtext(k=0.5),gtext(k=1),gtext(k=2),gtext(k=5)程序结果显示：图像窗口：命令窗口：Transfer function: 0.2-0.5 s2 + s + 0.2Transfer function: 0.5-0.5 s2 + s + 0.5 Transfer function: 1-0.5 s2 + s + 1 Transfer functio
3、n: 2-0.5 s2 + s + 2Transfer function: 5-0.5 s2 + s + 5%结论：随着k值的增大，波峰增大，瞬态响应加快，调节时间变短，稳定更快！第二题：1.1.2 调试设计超前、滞后校正程序1. 被控对象传递函数为 G(s)=设计超前校正环节，使系统性能指标满足如下要求：（1）速度误差常数=10 （2）=45源程序：clc;clear;num=2000;den=1,30,200,0;Go=tf(num,den);w=0.1:0.1:2000;gm,pm,wcg,wcp=margin(Go);%在当前窗口绘制带GMPM的BODE图mag,phase=bode(
4、Go,w);%计算出w=0-1000时对应mag，phase的值magdb=20*log10(mag);%换算为db值phiml=45;phim=phiml-pm+16;a=(1+sin(phim*pi/180)/(1-sin(phim*pi/180);%计算出的值n=find(magdb+10*log10(a)=0.001);wc=w(n(1);%取符合要求的最小n值w1=wc/sqrt(a);w2=wc*sqrt(a);numc=1/w1,1;denc=1/w2,1;Gc=tf(numc,denc);g=Go*Gc;gmc,pmc,wcgc,wcpc=margin(g);gmcdb=20*
5、log10(gmc);bode(Go,g);%比较Go和g的bode图hold onmargin(g)程序结果显示：图像窗口：第三题： 2、被控对象传递函数为设计滞后校正环节，使系统性能指标如下（1）单位斜坡稳态误差小于5%（2）闭环阻尼比=0.707，wn=1.5rad/sclc;clear;num=100;den1=conv(1,0,1,5);go=tf(num,den1);margin(go);%画出含Gm和Pm的Bode图a=65.5246;b=5;c=a+b;w=0.01:0.01:1000;mag,phase=bode(go,w);%找出曲线上的点（mag,w）（phase,w),
6、不画图n=find(180+phase-c=100,超调量p30%,调节时间Ts=100,SIGMAp=0.3,Ts=0.5% s(0.1+1)(0.025+1)% % （1+s/w1）（1+s/w3）% Gc(s)= ， G(s)=Go(s)*Gc(s)% （1+s/w2）（1+s/w4）%clear;clc;%相当于归零操作吧！归零，清屏%传递函数num=100;den=conv(1 ,0,conv(0.1,1,0.025, 1);G0=tf(num,den)kg,gamma,wg,wc=margin(G0)%含【(mag,wg),(phase,wc)】即含增益裕度和相位裕度的Bode图
7、kgdb=20*log10(kg);%超前校正%w=0.001:0.001:1000;mag,phase=bode(G0,w);%算出Bode图中曲线上的每个点的值disp(未校正系统参数：20lgkg,wc,gamma),kgdb,wc,gamma,%此处的kgdb,Wg,gamma,wcgammal= 30;delta=24; phim=gammal-gamma+delta;alpha=(1+sin(phim*pi/180)/(1-sin(phim*pi/180);% 求出a(alpha)magdb=20*log10(mag);%算出增益裕度n=find(magdb+10*log10(al
8、pha)=0.0001);wcc=w(n(1);%找出目标Wcw3=wcc/sqrt(alpha);w4=sqrt(alpha)*wcc;numc1=1/w3,1;denc1=1/w4,1;Gc1=tf(numc1,denc1);G01=G0*Gc1;%超前校正后的函数%滞后校正%mag1,phase1=bode(G01,wc);%含(mag1,wg),(phase1,wc)即增益裕度和相位裕度的Bode图 Lhc=20*log10(mag1);%beta=10(Lhc/20);w2=wcc/12;w1=w2/beta;numc2=1/w2,1;denc2=1/w1,1;Gc2=tf(numc
9、2,denc2);Gc=Gc1*Gc2;%超前-滞后校正函数最终版G=Gc*G0;%校正后函数%后期处理工作Gmc,Pmc,Wcgc,Wcpc=margin(G);Gmcdb=20*log10(Gmc);disp(超前校正部分的传递函数),Gc1,disp(滞后校正部分的传递函数),Gc2,disp(串联超前滞后校正装置的传递函数),Gc,disp(校正后整个系统的传递函数),G,disp(校正后系统的参数：20lgkg,wc,r及a值),Gmcdb,Wcgc,Pmc,alpha,figure(1);bode(G0,G),hold on,margin(G),betahold offfigure(2);G=feedback(G,1);step(G);%数值来源计算公式%clc;clear;%SIGMAp=0.3;%t=(SIGMAp-0.16)/0.14%u=1/(1+t)%Y=asin(u)%0.5236%Y1=Y*180/pi %30%算出gamma（相位裕度）的值。用Y1表示%T
