文档介绍：实验八线性系统串联校正一、。。。二、基础知识控制系统设计思路之一就是在原系统特性基础上,对原特性加以校正,使之达到要求性能指标。最常用经典校正方法有根轨迹法与频域法。而常用串联校正装置有超前校正、滞后校正与超前滞后校正装置。本实验主要讨论在MATLAB环境下进行串联校正设计。,产生足够大相位超前角,以补偿原来系统中元件造成过大相位滞后。因此校正时应使校正装置最大超前相位角出现在校正后系统开环截止频率处。例5-1:单位反馈系统开环传递函数为,试确定串联校正装置特性,,相角裕度。解:根据系统静态精度要求,选择开环增益取,求原系统相角裕度。>>num0=12;den0=[2,1,0];w=:1000;[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0);[mag1,phase1]=bode(num0,den0,w);[gm1,pm1,wcg1,wcp1]margin(num0,den0)%计算系统相角裕度与幅值裕度,并绘制出Bode图grid;ans=,原系统相角裕度,,不满足指标要求,系统Bode图如图5-1所示。考虑采用串联超前校正装置,以增加系统相角裕度。确定串联装置所需要增加超前相位角及求得校正装置参数。图5-1原系统Bode图e=5;r=45;r0=pm1;phic=(r-r0+e)*pi/180;alpha=(1+sin(phic))/(1-sin(phic));将校正装置最大超前角处频率作为校正后系统剪切频率。则有:即原系统幅频特性幅值等于时频率,选为。根据=,求出校正装置参数。即。[il,ii]=min(abs(mag1-1/sqrt(alpha)));wc=w(ii);T=1/(wc*sqrt(alpha));numc=[alpha*T,1];denc=[T,1];[num,den]=series(num0,den0,numc,denc);%原系统与校正装置串联[gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den);%返回系统新相角裕度与幅值裕度printsys(numc,denc)%显示校正装置传递函数disp(’校正之后系统开环传递函数为:’);printsys(num,den)%显示系统新传递函数[mag2,phase2]=bode(numc,denc,w);%计算指定频率内校正装置相角范围与幅值范围[mag,phase]=bode(num,den,w);%计算指定频率内系统新相角范围与幅值范围subplot(2,1,1);semilogx(w,20*log10(mag),w,20*log10(mag1),’--’,w,20*log10(mag2),’-.’);grid;ylabel(’幅值(db)’);title(’--Go,-Gc,GoGc’);subplot(2,1,2);semilogx(w,phase,w,phase1,’--’,w,phase2,’-’,w,(w-180-w),’:’);grid;ylabel(’相位(0)’);xlabel(’频率(rad/sec)’);title([‘校正前:幅值裕量=’,num2str(20*log10(gm1)),’db’,’相位裕量=’,num2str(pm1),’0’;’校正后:幅值裕量=’,num2str(20*log10(gm)),’db’,’相位裕量=’,num2str(pm),’0’]);图5-。引入滞后装置真正目不是为了提供一个滞后相角,而是要使系统增益适当衰减,以便提高系统稳态精度。滞后校正设计主要是利用它高频衰减作用,降低系统截止频率,以便能使得系统获得充分相位裕量。例5-2:单位反馈系统开环传递函数为,试确定串联校正装置特性,使校正后系统静态速度误差系数等于30/s,相角裕度,幅值裕量不小于10dB,。解:根据系统静态精度要求,选择开环增益利用MATLAB绘制原系统bode图与相应稳定裕度。>>num0=30;den0=conv([1,0],conv([,1],[,1]));w=logspace(-1,);图5-3原系统Bode图[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0);[mag1,phase1]=bode(num0,de