课程设计报告.docVIP

贵州航天职业技术学院 CSCAD课程设计 系 统 校 正 班级：12计应用技术一班 学号：A123GZ0530101001 指导教师：周庆国 姓名：班德峰 完成时间：2014年10月1日 前言 这次课程设计和上个学期的课程设计可以是大同小异，都是运用MATLAB强大的编程和绘图功能来得到最后的结果。有所不同的是，我们上个学期学习的MATLAB只是对其有个最初步的了解，编写的程序都是一些比较娱乐好玩的小程序。而这个学期的CSCAD则是要用的MATLAB在机械制造和制动化控制方面的，更为专业化的功能。我想，这次课程设计才是真正考验我们所学专业知识最好的试炼了。 这次课程设计，我抽到的题目是将一个不满足要求的系统传递函数，通过MATLAB编程，将其校正到满足要求的新系统。 刚刚拿到这个题目时，我是相当迷茫的。因为这次课程设计安排的时间之早，安排制作的时间之短，任务之重，都是我以前没有遇到过的，对于校正的方法，我还没有好好地消化过。所以有些手足无措。我也只能一边学，一边做了。用自己最快的速度将课程设计完成。这不是我急功近利，而是留给我的时间实在不够用。如果我把速度放慢，后面还有其他科的课程设计，如果要堆在一起做的话，可能更是痛苦万分了。所以我只能迅速的完成这次课程设计，为后面的课程设计流出更多的时间才行。这次课程设计稍微让我感到欣慰的是课程设计是提前安排的，可以让我的课余时间过得相对充实一些，不会因为无事可做而无聊了。 我相信，通过自己的努力，我肯定可以再次攻克这次难。最后用一句话送给自己：“I will be king！I will get the victory in this war!” 目录 设计目的 1 设计要求 1 设计内容及思路 1 名词解释 2 设计思路流程图 3 程序代码设计 5 结论分析 7 总结 13 一、设计目的 本次课程设计的目的主要是熟悉并掌握已经学习过的基于MATLAB软件的串联超前校正，滞后校正、超前和滞后校正三种校正方法的运用。 二、设计要求 课程设计的设计要求是，已知一个不稳定的闭环控制系统的传递函数，通过上述三种方法中的其中一种，将传递函数变形为一个新的，符合人们要求的新传递函数。 三、设计内容及思路 题目：某系统图如下，采用串联校正，要求校正的系统在r(t)=t的作用下的稳定误差相位裕量r=40度，试确定校正装置的传递函数。 上面给出的就是题目给出的一个不稳定的闭环传递函数的模型，但是这次我要用到的并不是MATLAB的仿真系统。而是要用到MATLAB强大的函数功能来实现对系统的校正。所以，我们先要了解一下，什么是校正。 思路（1）前求解出，系统不稳定时的开环传递函数。 观察系统的bode图以及相应的相位裕量，看其与要求的相位裕量差多少。 确定要使用的校正方法。 用MATLAB进行校正程序的编程。 若一次校正无法成功，应采用多次校正，直到相位裕量满足系 统的要求。 四、名词解释 什么是校正 系统的零、极点在s平面上的分布和系统的动、静态性能紧密相关，若能适当地在原系统上增加零、极点，改变系统的零、极点分布情况。就能达到改善系统性能的目的，使之满足对性能指标的要求。其实，校正的实质就是在系统中加入新的环节，在原系统中添加零、极点，改变原系统的的零、极点分布，即改变原系统的根轨迹或频率特性曲线的形状，使系统的动、静态性能到底满足的要求。 2、什么是串联超前校正 串联超前校正是用于改善闭环系统的动态性能，对于系统的稳态性能影响不大。提高了截止频率的值从而改变了系统的快速性。同时，由于正相移的作用，加大了系统的稳定裕量。 五、设计思路流程图 NO YES NO YES 注意：经过多次校正后的的系统求出的相位裕量可能和要求的相位裕量几度的偏差，可以通过调整ep的值来得到最后结果。 六、程序代码设计 clc clear syms k s; GK0=0.8*k/(0.5*s.^3+s.^2+s); K1=limit(s*GK0,s,0) num1=125; den1=[0.5,1,1]; g1=tf(num1,den1) num2=1; den2=[1,0]; g2=tf(num2,den2) g3=0.8; Gk1=g1*g2 disp(开环传递函数) Gk=g1*g2*g3 %相当于G0 [Gm,Pm,Wg,Wc]=margin(Gk) %校正前的值 r=40; ep=