自动控制根轨迹课程教学设计(精髓版).doc
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1、.-西安石油大学课 程 设 计电子工程 学院 自动化 专业 1203 班题 目 根轨迹法校正的设计 学 生 郭新兴 指导老师 陈延军 二一四年十二月目 录1. 任务书12设计思想及内容23编制的程序2 3.1运用MATLAB编程 23.2由期望极点位置确定校正器传递函数43.3 校正后的系统传递函数54结论75设计总结86参考文献8自动控制理论课程设计任务书题 目根轨迹法校正第三题学生姓名郭新兴学号201205080715专业班级自动化1203设计内容与要求1 设计内容: 已知单位负反馈系统被控对象传递函数为:,试用根轨迹几何设计法对系统进行滞后串联校正设计,使之满足:(1)阶跃响应的超调量:
2、%15%;(2)阶跃响应的调节时间:ts0.3s;(3)单位斜坡响应稳态误差:ess0.01。2 设计要求:(1) 编程绘制原系统阶跃响应曲线,并计算出原系统的动态性能指标;(2) 利用SISOTOOL设计校正方案(得到相应的控制参数);(3) 绘制校正后系统阶跃响应曲线,并计算出校正后系统的动态性能指标;(4)整理设计结果,提交设计报告。起止时间2014 年 12 月28日 至 2015 年 1 月 4 日指导教师签名年 月 日系(教研室)主任签名年 月 日学生签名年 月 日2.设计内容及思想 : 1) 内容:已知单位负反馈系统被控对象传递函数为:,试用根轨迹几何设计法对系统进行滞后串联校正
3、设计,使之满足:(1)阶跃响应的超调量:%15%;(2)阶跃响应的调节时间:ts0.3s;(3)单位斜坡响应稳态误差:ess0.01。 2)思想: 首先绘出未校正系统得bode图与频域性能,然后利用MATLAB的SISOTOOL软件包得到系统的根轨迹图,对系统进行校正,分析系统未校正前的参数,再按题目要求对系统进行校正,计算出相关参数。最后观察曲线跟题目相关要求对比看是否满足要求,并判断系统校正前后的差异。 3 编制的程序:3.1运用MATLAB编程:根据自动控制理论,对I型系统的公式可以求出静态误差系数K0=1。再根据要求编写未校正以前的程序%MATLAB PROGRAM L1.mK=1;
4、%由稳态误差求得;n1=2500;d1=conv(1 0,1 25); %分母用conv表示卷积;s1=tf(K*n1,d1); %生成系统开环传递函数;sisotool(s1); %得到开环根轨迹图和Bode图figure(2);sys=feedback(s1,1);step(sys) %系统阶跃响应图程序运行后,可得到如图1-1所示由sisotool设计画面得到的未校正的系统的开环根轨迹图和Bode图和如图2未校正的系统的单位阶跃响应曲线。图1由sisotool得到的未校正的系统的开环根轨迹图和Bode图 图2未校正系统的阶跃响应曲线阶跃响应的超调量:%=44%;阶跃响应的调节时间:ts=
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