自动控制理论课程设计.doc

自动控制原理自动控制原理 MATLABMATLAB 课程设计报告课程设计报告 学学 院 院 水利水电学院水利水电学院 专专 业 业 电气工程及其自动化 电力 电气工程及其自动化 电力 班班 级 级 电力电力 101 班班 学学 号 号 31006510363100651036 姓姓 名 名 甄浩甄浩 指导教师 指导教师 杨晓萍 杨晓萍 梁振锋梁振锋 李辉 李辉 日日 期 期 2013 年年 6 月月 26 日日 1 一 设计题目及要求 已知随动系统固有部分传递函数 式中 1 1 sTsTs K sW lm obj obj Kobj 15 Tm 0 2s Tl 0 02s 要求设计一调节器 使系统满足下述性能指标 1 加速度品质因子 K 120 s 2 1 2 系统阶跃响应的超调量 30 调节时间 ts 0 98 9 rise time1 t ytr 1 计算上升时间 ymax tp max y1 peak time1 t tp 计算峰值时间 max overshoot1 ymax 1 计算超调量 s length t while y1 s 0 98 end settling time1 t s 计算调整时间 运算结果 1 单位阶跃响应曲线 动态指标 闭环传递函数 Transfer function 28 56 s 204 0 02 s 3 s 2 28 56 s 204 上升时间 rise time1 0 0618 峰值时间 peak time1 0 1093 10 最大超调 max overshoot1 0 2980 调节时间 settling time1 0 2234 2 2 用用 MATLABMATLAB 求出系统校正前后的求出系统校正前后的 bodebode 图及系统校正前图及系统校正前 后的频域性能指标分析 后的频域性能指标分析 Matlab clear num1 15 den1 0 004 0 22 1 0 Gopen tf num1 den1 num 28 56 204 den 0 02 1 0 0 G tf num den Gy c feedback G 1 figure 1 bode Gy c b aGm2 aPm2 aWcg2 aWcp2 margin Gy c grid hold on bode Gopen r aGm1 aPm1 aWcg1 aWcp1 margin Gopen 矫正前开环系统频域性能指标为矫正前开环系统频域性能指标为 11 幅值裕量 aGm1 3 6667 相角裕量 aPm1 23 2920 穿越频率 aWcg1 15 8114 截止频率 aWcp1 7 9136 矫正后系统频域性能指标为矫正后系统频域性能指标为 幅值裕量 aGm2 Inf 相角裕量 aPm2 87 2242 穿越频率 aWcg2 Inf 截止频率 aWcp2 34 6912 结论 校正后 稳定性明显增强 结论 校正后 稳定性明显增强 6 总结总结 经过此次的自动控制原理课程设计 我学会了运用 Matlab 这样一个具有 强大功能的数学工具对一个系统进行分析和校正 并且进行仿真 从而把理论 和实际相结合 面对一个开环的