高阶系统的瞬态响应和稳定性分析

1、自动控制原理实验报告课程名称自动控制原理成绩评定实验项目名称 高阶系统的瞬态响应和稳定性分析 指导教师实验项目编号_080610570 实验项目类型 验证 实验地点学院 电气工程系专业 电气工程及其自动化实验时间2019年5月_20_日下午 温度C 湿度一、实验目的1 .熟悉MatIabsimulink各典型模块；2 .测量单位阶跃和单位斜坡对三阶系统的响应误差。3.分析串联校正的效果二、实验环境 三、实验报告要求1. 画出三阶系统的 稳态误差。2. 分析串联校正的效果。四、实验内容及分析1.系统的开环传递函数为:LOi(10j+l)(0.1sl 1)1第一步：根据单位阶跃响应和单位斜坡响应，

2、实测它们的稳态误差暨南大学本科实验报告专用纸（附页）i 口®5 3 + 10. 1 5*2 + + IOl.' ant 1 n L- -1 i nt tr i er fun匚二1UrLF丽二g' 4 + 11 1 s'3 * '3e3 * ID. L s'2 * £ * IOCOntIRLDLS-Clie IrarLSfer FuncvLcixdcl =0ClCE 2 "0, 1000A »当输入为阶跃信号r(t)=1(t)时，ess=dgc1=O当输入为斜坡信号r(t)=t时，ess=dgc2=0.1000第二步

3、:绘制开环系统的对数幅相频率特性，并测出系统的相位裕度。ZkZrnzk22.m十1 _2 -3 -4 -5 num=lC:de=cc7CEl OJiConV(IO 1, 0.1 1);.Gm, PfL) ce, <4cp_ =trgindenJWlgpace -lt 2t 47);mag PhaI Ode Sg den, W),严O 一r,t agdE=20*lo-Cl (mag!:SUbPICt ¢211);S -9 -semi ICg IWJ agdB'i,id uii10 -11 一12 -13 -14 -15 _16 -17 -titleBoCle Diagra

4、m J:ylabel (. Ftlic l.radec )；TIabel C Gain CIBT );SUbPIOt¢212);Seiill lcg (Ia, Pha) FErid cn:label ( FreqIIenCy Ira± SeC '); ylabel PkaJe deg );可以得出，系统的相位裕度为00584系统的对数幅相频率特性曲线如下Bode忑 FigIJre 1 X文件（F） 舒（旦 fV）插M）工具 桌面0>L ¾fW ¾（H a凶苍S UW訂-250BOdO DiagFamI(TiIoC1D1IO2Freque n

5、cy(racL'geu150-20DIO-1IO0ID1WaFreqUency( rad secj8第三步：设计一串联校正环节，使校正后的系统相位裕度15由前两问已知 WC 1 ,相位裕度为0.0584要使得相位裕度增大，现设计一串联校正环节进行超前校正:W-LJ _ Jf(C ) QojY牛*7丿和fl皿？ r血妙: 朱 y l 二 i* C FZlJtLrJ iIfkFit *芋Uk, Uii JI f匕 F 三-h 二 vJ7i j第彳他T二丿旷七啷逐JL血仙4 FctM yfI一二险如I 助三匸0臭一皿三z力 <LJ UJJ 二人3“QIoIA '' f由

6、计算得校正之后系统的相位裕度为26.8495°15则心Sjf7bB+l sZ375SH第四步：并绘制出校正后的系统对数幅相频率特性，并测量校正后的系统相位裕度。瞎需器 D:MATLABbinzk34.mzki.mZkZ乙EZXZd斗 mzk34,m+1 - lu 10/0, 7598 10;2 dGL-co7 on (1 D J LIO 1), CorlV (Z. 1 IZT L1/2. 2795 匸)；3 G叫 PnlI WCg) WCPl =Inar£ln Lun, den)4 TSF=zL ozace (1 p 2p 47);5 ZmagJ Pha_ =bodc &l

7、t;m7 dcn. W);6 -InaglaE=20*1 OglO <mas.7 -bplot(211):8 sc mi Icgx (Wn magdB);9 grid on;10 title (' Bod DiSgrainn );11 XIabe1( FreqUenCy( re d. ec),):12 -ylabel( &ain db'):13 -SiJbplot (212):14 Selni IogX IWJ Pha);15 -grid CCi:16 XIab1( FrequenCy (Tad/eoX );17 yLabe 1( phase Ceg ) Tl命4亍雪口» zk4Gnl =6. 0014Fm -26. 9355WCa =3. 8377SCF -1 3C2得校正后的的相位裕度为26.9368 15°，且与上一问中计算所得26.8495相差不大暨南大学本科实验报告专用纸(附页)Bode FigUre 1文件(F)熊辑Q査看CV)潘入工具桌面(D)窗口 IW毋助【M)已云总曳D目k 3四、实验小结通过本次实验，我学会了使用matlab的