文档介绍：·自动化专业综合设计报告设计目的:通过实验设计熟练掌握Matlab与Simulink的编程与仿真功能,提高自身的动手能力。设单位负反馈系统的开环输出为:用相应的频率校正法对系统进行校正设计,是系统的性能指标达到:相角裕度r≥45°在单位斜坡输入下的稳态误差ess<<3rad/s设计要求:要求:手工进行计算,设计校正方法,选择合适的校正装置利用Matlab编程实现设计,并提供仿真结果利用Simulink进行仿真实现单位阶跃响应设计内容:设单位负反馈系统的开环输出为:用相应的频率校正法对系统进行校正设计,是系统的性能指标达到:相角裕度r≥45°在单位斜坡输入下的稳态误差ess<<3rad/s要求:手工计算,设计校正方法利用Matlab编程实现设计,仿真结果利用Simulink进行仿真实现单位阶跃响应1、手工设计:解:(1)由系统在单位斜坡输入下的稳态误差ess<:速度误差系数Kv=S*G(S)=Ko>=20故可取Ko=25;计算原系统的相角裕度和截止频率Wc0:由==1可得Wc0=9;由当Wc0=9时;显然此时超前校正已经不能使系统满足要求了,必须使用滞后校正先将系统的相角裕度满足要求。相角裕度要求,加上滞后装置的估值,则要求原系统相角裕度为,即可解得Wc1=;取Wc=;由;;;;T=47;滞后环节为:相角裕度:Wc=<3rad/s均满足设计要求,校正之后的传递函数为:2、Matlab实验程序:num0=25;%初始化w1=3;r=45;ee=6;pm=r+ee;den0=conv([10],conv([],[]));%输入函数G=tf(num0,den0);[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0);%原系统的相角裕度pm1,截止频率wcp1forw=wcp1:-:0%计算原系统中满足的截止频率wc的值gamma=pi/2-atan(*w)-atan(*w);ga=gamma*180/pi;if(ga>pm)wc0=w;break;endendif(wc0<w1);%限制wc的值使其满足小于3的要求elseif(wc0>=w1)wc0=w1;endx=wc0;forwc0=x:-:0%计算校正装置的参数b、T以及验算校正后系统的相角裕度if(wc0<5)b=1/num0*wc0;elseif(wc0<wcp1)b=*wc0^2/num0;endT=10/b/wc0;num2=[b*T1];den2=[T1];Gc=tf(num2,den2);[num,den]=series(num0,den0,num2,den2);[gm2,pm2,wcg2,wcp2]=margin(num,den);if(pm2>r);break;endendw=logspace(-3,1);subplot(2,1,1);[mag,phase]=bode(num,den,w);%校正后的Gc*G[mag1,phase1]=bode(num0,den0,w);%初始传函:G[mag2,phase2]=bode(num2,den2,w);%滞后校正装置:Gcsemilogx(w,20*log10(mag),w,20*log10(mag1)