自动控制大作业西电.docx

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自动控制大作业西电

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自动控制大作业-西电

题目：

自动控制原理大作业

指导老师：

学院：

电子工程学院

专业：

电子信息工程

学生姓名：

学号：

2017年7月11日

实验目的

1，学会使用matlab模拟仿真系统的根轨迹图。

2，理解K值对系统响应的影响。

3，理解校正环节对系统性能的影响。

实验内容

一、对教材P84页的图3-38天线位置控制系统，在给定传递函数下，试用MATLAB程序仿真

1，单位反馈作用下系统的根轨迹图

2，画出Bode图

3，若限定系统超调量σ%<35%，确定K的取值范围（K为开环传递系数）。

4，当K取不同的值时，画出单位阶跃响应曲线。

Matlab程序如下所示：

echoon

pause%strikeanykeytocontinue

clc

K=[1717.12860];

num1=K

（1）;p1=[10];p2=[0.051];p3=[0.0251];

den=conv（conv（p1,p2）,p3）;

H1=tf（num1,den）;

H2=tf（K

（2）,den）;

H3=tf（K（3）,den）;

H4=tf（K（4）,den）;

H5=tf（K（5）,den）;

pause;clc;

damp（H1）;

rlocus（H1）;%单位反馈作用下系统的根轨迹图

pause;clc;

bode（H1）;pause;clc;

impulse（H1）;pause;clc;

step（feedback（H1,1））;pause;clc;%K=1是的单位阶跃响应

step（feedback（H2,1））;pause;clc;%K=7是的单位阶跃响应

step（feedback（H3,1））;pause;clc;%K=17.1是的单位阶跃响应

step（feedback（H4,1））;pause;clc;%K=28是的单位阶跃响应

step（feedback（H5,1））;pause;clc;%K=60是的单位阶跃响应

echooff

根据题目要求，所求增益不应大于13.9。

由图可以看出来，当取的K值合适的时候系统经过振荡达到稳定，如果K值过小，则系统是缓慢的达到稳定，当K值过大时，系统的超调量过大，系统不能达到稳定状态，系统的稳态误差越大。

二、对教材P145页的图5-19角度随动系统，按给定传递函数编程；

1，在无校正装置下，画出系统的根轨迹图和单位阶跃响应图；

2，试确定校正网络及其系数；

3，画出在校正装置作用下，系统的根轨迹图及单位阶跃响应图；

4，试分析所增加校正环节的作用

Matlab程序如下所示：

echoon

pause%strikeanykeytocontinue

clc

num1=250;p1=[10];p2=[0.11];p3=[0.021];p4=[0.011];

num2=250*conv（[0.51],[0.51]）;p5=[10];p6=conv（[2.81],[2.81]）;

p7=conv（[0.011],[0.011]）;p8=conv（[0.0081],[0.0081]）;

den1=conv（conv（conv（p1,p2）,conv（p3,p4））,p4）;

den2=conv（conv（p5,p6）,conv（p7,p8））;

H1=tf（num1,den1）;

H2=tf（num2,den2）;

pause;clc;

damp（H1）;

rlocus（H1）;%未加反馈校正装置之前单位反馈作用下系统的根轨迹图

pause;clc;

rlocus（H2）;%加反馈校正装置之后单位反馈作用下系统的根轨迹图

pause;clc;

bode（H1）;pause;%未加反馈校正装置之前单位反馈作用下系统的Bode图

holdon

bode（H2）;pause;%加反馈校正装置之后单位反馈作用下系统的Bode图

pause;clc;

figure

（2）

step（feedback（H1,1））;pause;clc;%未加反馈校正装置之前单位反馈作用下系统的单位脉冲响应

step（feedback（H2,1））;pause;clc;%加反馈校正装置之后单位反馈作用下系统的单位脉冲响应

echooff

实验结果表明：

加入反馈环节以后，而且减小了干扰误差，响应时间也得到了提高，超调量也满足系统的要求，而且特性的低频段没有修改，因此系统的精度不会受到什么影响。

实验感想

通过这次matlab仿真实验，增强了我对自动控制原理这门课的知识的理解和认识，而且增强了我对于这方面学习的兴趣，并且在同时使我掌握了掌握了matlab在系统仿真中的部分应用。