文档介绍：实验8线性系统串联校正
实验8线性系统串联校正
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实验8线性系统串联校正
实验八线性系统串通校正
一、实验目的
1．熟练掌握用MATLAB语句绘制频域曲线。
2．掌握控制系统频域范围内的解析校正方法。
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
0
=’,num2str(pm1),’’;
’校正后：幅值裕量=’,num2str(20*log10(gm)),’db’,’相位裕量
0
=’,num2str(pm),’’]);
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图5-2 系统校正前后的传达函数及 Bode图
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2．基于频率法的串通滞后校正
滞后校正装置将给系统带来滞后相角。引入滞后装置的真切目的不是为了供应一个滞后相角，而是要使系统增益合适衰减，以便提高系统的稳态精度。
滞后校正的设计主若是利用它的高频衰减作用，降低系统的截止频率，以便能使得系统获得充分的相位裕量。
例5-2：单位反响系统的开环传达函数为G(s)
K
，试确定
1)
串通校正装置的特点，使校正后系统的静态速度误差系数等于
30/s，相角裕度
400，幅值裕量不小于10dB，截止频率不小于。解：依照系统静态精度的要求，选择开环增益
KvLimsG(s)
Lims
K
K30
30
s0
s0
1)
利用MATLAB绘制原系统的bode图和相应的牢固裕度。
>>num0=30; den0=conv([1,0],conv([,1],[,1])); w=logspace(-1,);
[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0);
[mag1,phase1]=bode(num0,den0,w);
[gm1,pm1,wcg1,wcp1]
margin(num0,den0)
grid;
ans=

由结果可知，原系统不牢固，且截止频
图5-3 原系统的 Bode图
率远大于要求值。系统的 Bode图如图5-3
所示，考虑采用串通超前校正无法满足要求，应采用滞后校正装置。
依照对相位裕量的要求，选择相角为 1800 ( 50~100, 400)
处的频率作为校正后系统的截止频率 c。确定原系统在新 c处的幅值衰减到
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0dB时所需的衰减量为 20lg 。一般取校正装置的转折频率分别为
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1
(1
~
1)
c和1。
T
5
10
T
e=10;
r=40;r0=pm1;
phi=(-180+r+e);
[il,ii]=min(abs(phase1-phi));
wc=w(ii);
beit=mag1(ii);T=10/wc;
numc=[T,1];denc=[beit*T,1];
[num,den]=series(num0,den0,numc,denc);
%原系统与校正装
置串通
[gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den); %返回系统新的相角裕度和
幅值裕度
printsys(numc,denc) %显示校正装置的传达函数
disp(’校正此后的系统开环传达函数为 :’);
printsys(num,den)%显示系统新的传达函数[mag2,phase2]=bode(numc,denc,w);%计算指定频率内校正装置的相角范围和
幅值范围
[mag,phase]=bode(num,den,w); %计算指定频率内系统新的相角范围和
幅值范围
subplot(2,1,1);semilogx(w,20*log10(mag)