有关函数。pzpzmap
umde
的功能是绘制连续系统的零、极点图。rkrlocus
umde
的功能是绘制
k0部分的根轨迹。
程序:
um10de
051510rlocus
umde
得到校正前系统的根轨迹如图4所示。
f图4校正前系统的根轨迹214对校正前系统进行仿真分析Simuli
k是可以用于连续、离散以及混合的线性、非线性控制系统建模、仿真和分析的软件包,并为用户提供了用方框图进行建模的图形接口,很适合于控制系统的仿真。仿真后得到的结果如图5152和图6162所示。
f图51校正前单位阶跃仿真图
图52校正前单位阶跃响应曲线
f图61校正前单位斜坡系统仿真图
图62校正前单位斜坡响应的曲线22滞后超前校正设计参数计算221选择校正后的截止频率c若性能指标中对系统的快速性未提明确要求时,一般对应Gj180的频率作为c。
f从图3中得,c15。这样,未校正系统的相位裕量为0,与要求值仅差
o
45o,这样大小的超前相角通过简单的超前校正是很容易实现的。222确定校正参数、T2和T1
由超前部分应产生超前相角而定,即
1si
。在本题中,1si
45550,因此
取
1si
507551si
50
111oc,以使滞后相角控制在5以内,因此01,滞后部分的传T215T2
s01。s001
递函数为
过c20lgGjc
,作20dBdec直线,由该直线与0dB线交点坐标
T1
确定T1。未校正系统的伯德图在c15处的增益是13dB。所以过点(15,13)画一条20dBdec的直线,与0dB线的交点确定转折频率。经计算得,转折频率
s0891。089,另一转折频率为67。所以超前部分的传递函数为s67T1T1
将滞后校正部分和超前校正部分的传递函数组合在一起,得滞后超前校正的传递函数为
Gcs
系统校正后的传递函数为
s089s01s67s001
GsGcs
23滞后超前校正后的验证
10s089s01ss105s1s67s001
由于校正过程中,多处采用的是近似计算,可能会造成滞后超前校正后得到的系统的传递函数不满足题目要求的性能指标。所以需要对滞后超前校正后的系统进行验证。下面用MATLAB求已校正系统的相角裕量和幅值裕量。231用MATLAB求校正后系统的幅值裕量和相位裕量
f程序:
um1099089de
0548551109856805500670Gtf
umde
margi
Gkgrwgwcmargi
G得到的校正后系统的幅值裕量和相位裕量如图7所示。
图r