自动控制原理校正电路.docx
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自动控制原理校正电路.docx
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自动控制原理校正电路
自动控制原理例7.1
实验目的
1.深入理解控制系统校正电路的工作原理。
2.使用simulink工具箱搭建控制系统校正电路的仿真框图。
3.使用M文件构建传递函数模型。
实验步骤
未校正
M文件是lym_weijiaozheng.m
num1=[10];
den1=[1];
num2=[20];
den2=[0.0625,1];
num3=[0.2];
den3=[0.25,1,0];
sys1=tf(num1,den1)
sys2=tf(num2,den2)
sys3=tf(num3,den3)
sys0=sys1*sys2*sys3
figure
(1)
bode(sys0)
gridon
[gm,pm,wcp,wcg]=margin(sys0)
figure
(2)
rlocus(sys0)
gridon
figure(3)
nyquist(sys0)
gridon
figure(4)
nichols(sys0)
gridon
figure(5)
[sysc0]=feedback(sys0,1,-1)
step(sysc0)
gridon
实验结果
Transferfunction:
10
Transferfunction:
20
------------
0.0625s+1
Transferfunction:
0.8
---------
s^2+4s
Transferfunction:
160
---------------------------
0.0625s^3+1.25s^2+4s
gm=
0.5000
pm=
-15.0110
wcp=
8.0000
wcg=
11.1190
Transferfunction:
160
---------------------------------
0.0625s^3+1.25s^2+4s+160
伯德图
根轨迹
奈奎斯特图
尼科尔图
阶跃响应
实验步骤
采用相位超前网络进行校正且增益提高20倍
M文件是lym_jiaozheng1.m
num1=[200];
den1=[1];
num2=[20];
den2=[0.0625,1];
num3=[0.2];
den3=[0.25,1,0];
num4=[0.25,1];
den4=[0.25,20];
sys1=tf(num1,den1)
sys2=tf(num2,den2)
sys3=tf(num3,den3)
sys4=tf(num4,den4)
sys0=sys1*sys2*sys3*sys4
figure
(1)
bode(sys0)
gridon
[gm,pm,wcp,wcg]=margin(sys0)
figure
(2)
rlocus(sys0)
gridon
figure(3)
nyquist(sys0)
gridon
figure(4)
nichols(sys0)
gridon
figure(5)
[sysc0]=feedback(sys0,1,-1)
step(sysc0)
gridon
实验结果
Transferfunction:
200
Transferfunction:
20
------------
0.0625s+1
Transferfunction:
0.2
------------
0.25s^2+s
Transferfunction:
0.25s+1
-----------
0.25s+20
Transferfunction:
200s+800
------------------------------------------
0.003906s^4+0.3906s^3+6.5s^2+20s
gm=
2.4000
pm=
19.9079
wcp=
35.7771
wcg=
22.3933
Transferfunction:
200s+800
-------------------------------------------------
0.003906s^4+0.3906s^3+6.5s^2+220s+800
伯德图
根轨迹
奈惠斯特图
尼科尔图
阶跃响应
实验步骤
采用相位迟后网络进行校正
M文件是lym_jiaozheng2.m
num1=[10];
den1=[1];
num2=[20];
den2=[0.0625,1];
num3=[0.2];
den3=[0.25,1,0];
num4=[4,1];
den4=[80,1];
sys1=tf(num1,den1)
sys2=tf(num2,den2)
sys3=tf(num3,den3)
sys4=tf(num4,den4)
sys0=sys1*sys2*sys3*sys4
figure
(1)
bode(sys0)
gridon
[gm,pm,wcp,wcg]=margin(sys0)
figure
(2)
rlocus(sys0)
gridon
figure(3)
nyquist(sys0)
gridon
figure(4)
nichols(sys0)
gridon
figure(5)
[sysc0]=feedback(sys0,1,-1)
step(sysc0)
gridon
实验结果
Transferfunction:
10
Transferfunction:
20
------------
0.0625s+1
Transferfunction:
0.2
------------
0.25s^2+s
Transferfunction:
4s+1
--------
80s+1
Transferfunction:
160s+40
------------------------------------
1.25s^4+25.02s^3+80.31s^2+s
gm=
9.2574
pm=
51.5633
wcp=
7.6974
wcg=
1.8247
Transferfunction:
160s+40
---------------------------------------------
1.25s^4+25.02s^3+80.31s^2+161s+40
伯德图
根轨迹
奈惠斯特图
尼科尔图
阶跃响应
实验步骤
采用复合网络进行校正
M文件是lym_jiaozheng3.m
num1=[10];
den1=[1];
num2=[20];
den2=[0.0625,1];
num3=[0.2];
den3=[0.25,1,0];
num4=[1,1];
den4=[10,1];
num5=[0.25,1];
den5=[0.025,1];
sys1=tf(num1,den1)
sys2=tf(num2,den2)
sys3=tf(num3,den3)
sys4=tf(num4,den4)
sys5=tf(num5,den5)
sys0=sys1*sys2*sys3*sys4*sys5
figure
(1)
bode(sys0)
gridon
[gm,pm,wcp,wcg]=margin(sys0)
figure
(2)
rlocus(sys0)
gridon
figure(3)
nyquist(sys0)
gridon
figure(4)
nichols(sys0)
gridon
figure(5)
[sysc0]=feedback(sys0,1,-1)
step(sysc0)
gridon
实验结果
Transferfunction:
10
Transferfunction:
20
------------
0.0625s+1
Transferfunction:
0.2
------------
0.25s^2+s
Transferfunction:
s+1
--------
10s+1
Transferfunction:
0.25s+1
-----------
0.025s+1
Transferfunction:
10s^2+50s+40
-----------------------------------------------------
0.003906s^5+0.2348s^4+3.398s^3+10.34s^2+s
gm=
12.8934
pm=
57.6820
wcp=
24.2796
wcg=
3.9813
Transferfunction:
10s^2+50s+40
-------------------------------------------------------------
0.003906s^5+0.2348s^4+3.398s^3+20.34s^2+51s+40
伯德图
根轨迹
奈惠斯特图
尼科尔图
阶跃响应
实验体会
学会使用M文件创建传递函数模型,程序简单,可以展现多图包括根轨迹、伯德图、尼科尔图、奈奎斯特图等,相比用simulink工具构建电路更方便。
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- 关 键 词:
- 自动控制 原理 校正 电路