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CAD实验3

武汉工程大学邮电与信息工程学院

实验报告

专业班级:

姓名

学号:

课程名称:

控制系统数字仿真与CAD

实验成绩:

指导老师:

王利恒

实验名称:

系统的超前校正和滞后校正CAD

一、实验目的:

1.熟悉Matlab控制工具箱使用方法;

2.掌握系统的超前校正和滞后校正方法;

二、实验内容:

(详见后面的实验指导)

1、已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为

使用MATLAB工具箱,设计系统的超前校正器

,要求:

(1)在斜坡信号

作用下,系统的稳态误差

(2)校正后系统的相位裕度

范围为:

(3)绘制系统校正前后的Bode图和阶跃响应曲线,并作简要分析。

2、已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为

使用MATLAB工具箱,设计系统的滞后校正器

,要求:

(1)在斜坡信号

作用下,系统的稳态误差

(2)校正后系统的相位裕度

范围为:

(3)绘制系统校正前后的Bode图和阶跃响应曲线,并作简要分析。

三、实验结果及分析

(一)

s=tf('s');T=0.2;

foralfa=0.2:

0.3:

0.8

Gc=alfa*(T*s+1)/(alfa*T*s+1);

bode(Gc),holdon%

end

s=tf('s');

G=1000/(s*(0.1*s+1)*(0.001*s+1));

margin(G)

s=tf('s');

G=1000/(s*(0.1*s+1)*(0.001*s+1));

sys=feedback(G,1);

step(sys)

s=tf('s');

G=1000/(s*(0.1*s+1)*(0.001*s+1));

[mag,phase,w]=bode(G);

[Gm,Pm]=margin(G);

QWPm=50;

FIm=QWPm-Pm+5;

FIm=FIm*pi/180;

alfa=(1-sin(FIm))/(1+sin(FIm));

adb=20*log10(mag);am=10*log10(alfa);

wc=spline(adb,w,am);

T=1/(wc*sqrt(alfa));

alfat=alfa*T;

Gc=tf([T1],[alfat1])

s=tf('s');

G=1000/(s*(0.1*s+1)*(0.001*s+1));

Gc=(0.01794*s+1)/(0.00179*s+1);

margin(Gc*G)

s=tf('s');

G=1000/(s*(0.1*s+1)*(0.001*s+1));

Gc=(0.01794*s+1)/(0.00179*s+1);

step(feedback(Gc*G,1))

(二)

G=100/(s*(0.1*s+1)*(0.02*s+1));

figure

(1)

margin(G)

figure

(2)

step(feedback(G,1))

s=tf('s');

K=100;

G0=K/(s*(0.2*s+1)*(0.01*s+1));

P0=50;

fic=-180+P0+5;

[mu,pu,w]=bode(G0);

wc2=spline(pu,w,fic);

dl=conv(conv([10],[0.11]),[0.021]);

na=polyval(K,j*wc2);

da=polyval(dl,j*wc2);

G=na/da;

gl=abs(G);

alfa=gl;T=1/(0.1*wc2);

alfat=alfa*T;

Gc=tf([T1],[alfat1])

figure

(1)

margin(Gc*G0)

figure

(2)

step(feedback(Gc*G0,1))

s=tf('s');

G=1000/(s*(0.1*s+1)*(0.02*s+1));

Gc=(3.064*s+1)/(89.08*s+1);

step(feedback(Gc*G,1))

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