课程设计ppt课件

MATLAB课程设计,飞行控制器的校正 姓名：陈剑秋 班级：自动化一班 学号：P101813269,待校正系统及设计要求,待矫正系统的传递函数： 控制系统性能指标为调节间 ，单位斜坡输入的稳态误差 ，相角裕度大于85度,稳定性分析及参数确定,1、确定开环增益K： 根据单位斜坡输入的稳态误差 ，可以得出,2、参数确定： 通过编写MATLAB源程序求系统校正前的稳定裕度， 程序如下： num= 697500; den=1,361.2,0; mag,phase,w=bode(num,den) gm,pm,wcg,wcp=margin(mag,phase,w) 运行后，得出相角裕度pm=24.4,截止频率wcp=797rad/s。由此可得，若采用超前校正，需补偿超前角为 显然一级串联超前网络不能达到要求。又由于要求校正后系统的响应速度、相角裕度要求较,矫正前后系统特性对比,1、Bode图：确定了校正网络的各种参数，经过验证已校正系统的技术指标，基本达到标准后，可以将校正前后的性能指标进行对比。 系统校正前后的波特图如图7所示。蓝色线为校正前的波特图，绿色线为校正后的波特图 从图中可以看出，飞行器控制系统的对数频率特性有了明显的改变。在中频段，校正网络的超前环节增加了系统的带宽，而校正网络的滞后部分利用了其高频幅值衰减的特性，可以避免系统受噪声干扰的影响，让校正之后的系统有足够大的相位裕度。在中频段产生了足够大的超前相角，以补偿原系统过大的滞后相角。,考虑到 rad/s，求得 9.5 rad/s。求得已校正系统的开环传递函数为,程序：num=697500; den=1,361.2,0; g1=tf(num,den); num1=73421,697500; den1=0.009,606.88,361.2,0; g2=tf(num1,den1); bode(g1,g2) grid 运行结果：,Bode图：,2、Nyquist图：系统校正前后的奈奎斯特曲线如下图所示。绿色曲线是已校正系统的奈奎斯特图，蓝色曲线是未校正系统的奈奎斯特图。 通过比较可以看出，已校正系统的相位裕度比未校正系统的相位裕度增大了，幅值裕度也有了提高。可见，滞后部分 的高频衰减特 性可以保证系 统在有较大开 环放大系数的 情况下，获得 满意的相角裕 度或稳态性能。,程序： num=697500; den=1,361.2,0; g1=tf(num,den); num1=73421,697500; den1=0.009,606.88,361.2,0; g2=tf(num1,den1); nyquist(g1,g2) grid,校正前后的单位阶跃响应曲线： 程序如下： num=697500; den=1,361.2,697500; g1=tf(num,den) %生成校正前系统的传递函数 num=73421,697500; den=0.009,606.88,737822.2,697500; g2=tf(num,den) %构造校正后系统的传递函数 step(g1,b-,g2,r-) grid %绘制单位阶跃响应曲线,校正前后的单位阶跃响应曲线如图所示。从图中可以看出，校正后系统的调节时间达到了指定的要求，而且响应速度比校正前的加快了。 系统的动态性能在加入了串联滞后超前网络后，有了明显的改善。可见，加入