实验五线性系统串联校正_

武汉工程大学实验报告 专业 电气工程及其自动化 班号 03 组别 指导教师 陈艳菲 姓名 彭雪君 同组者 个人 实验名称 实验五 线性系统串联校正 实验日期 2014-04-28 第 5 次实验 一、 实验目的 1. 熟练掌握用 MATLAB 语句绘制频域曲线。 2. 掌握控制系统频域范围内的分析校正方法。 3. 掌握用频率特性法进行串联校正设计的思路和步骤。 二、 实验内容 1、某单位负反馈控制系统的开环传递函数为)1(4)(sssG，试设计一超前校正装置，使校正后系统的静态速度误差系数120sKv，相位裕量050，增益裕量dBKg10lg20。 2、某单位负反馈控制系统的开环传递函数为3)1()( sksG，试设计一个合适的滞后校正网络，使系统阶跃响应的稳态误差约为0.04，相角裕量约为045 。 3、某单位负反馈控制系统的开环传递函数为)2)(1()(sssKsG，试设计一滞后-超前校正装置，使校正后系统的静态速度误差系数110sKv，相位裕量050，增益裕量dBKg10lg20。 三、实验结果分析 1．开环传递函数为)1(4)(sssG 的系统的分析及其串联超前校正： （1）取 K=20，绘制原系统的 Bode 图： 源程序代码及 Bode 图： num0=20; den0=[1,1,0]; w =0.1:1000; [gm1,pm1,w cg1,w cp1]=margin(num0,den0); [mag1,phase1]=bode(num0,den0,w ); [gm1,pm1,w cg1,w cp1] margin(num0,den0) grid; 运行结果： ans = Inf 12.7580 Inf 4.4165 分析： 由结果可知，原系统相角裕度 r=12.75800，c =4.4165rad/s，不满足指标要求，系统的 Bode 图如上图所示。考虑采用串联超前校正装置，以增加系统的相角裕度。 确定串联装置所需要增加的超前相位角及求得的校正装置参数。 ),5,,45(0000cmc令取为原系统的相角裕度 mmsin1sin1 将校正装置的最大超前角处的频率 作为校正后系统的剪切频率 。则有： 1)(0)()(lg2000ccccjGjGjG 即原系统幅频特性幅值等于 时的频率，选为c 。 根据m =c ，求出校正装置的参数 T 。即cT1。 （2）系统的串联超前校正： 源程序代码及Bode 图： num0=20; den0=[1,1,0]; w=0.1:1000; [gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0); [mag1,phase1]=bode(num0,den0,w); [gm1,pm1,wcg1,wcp1] margin(num0,den0) grid; e=5; r=50; r0=pm1; phic=(r-r0+e)*pi/180; alpha=(1+sin(phic))/(1...