matlab 第6章频域.ppt

已知单位负反馈系统被控对象的传函,设计校正器使之满足: 斜坡信号作用下,Kv?30s-1; 相角裕度45°; (剪切频率?c ?2.3s-1) k0=30; n1=1;d1=conv(conv([1 0],[0.1 1]),[0.2 1]); figure(1);sys=tf(k0*n1,d1); [mag,phase,w]=bode(sys) figure(1); margin(k0*n1,d1) hold on figure(2); sysc=feedback(sys,1); step(sysc) gama=45 pha=gama+5-180; wgc=spline(phase,w,pha) gama = 45 wgc = 2.4588 na=polyval(k0*n1,j*wgc); da=polyval(d1,j*wgc); g=na/da g1=abs(g); h=20*log10(g1); beta=10^(h/20); T=10/wgc;betat=beta*T; Gc=tf([T 1],[betat 1]) Transfer function: 4.067 s + 1 ----------- 43.24 s + 1 sopen=sys*Gc; figure(1);bode(sopen) margin(sopen) sclose=feedback(sopen,1); figure(2);step(sclose) 滞后-超前校正设计 校正原理：实现滞后校正与超前校正的综合。 滞后校正把剪切频率左移。从而减小了系统在剪切频率处的相位滞后，超前校正的作用是新剪切频率提供一个相位超前量，用以增大一个相位超前量，用以增大系统相位稳定裕度，使其满足动态性能要求 设计方法 ess ?K ?画出校正前原系统的 Bode，获取系统的剪切频率 ? g1 确定滞后校正的参数，取?=8~10，1/T1=0.1 ? g1 确定校正后的系统的剪切频率?g2，使这一点超前校正器能满足，并在该点综合后幅频衰减为0db. L(?) =–10lg? dB.. 根据?g2计算校正器的零极点的转折频率. 6.画出校正后的系统Bode图,校验系统性能指标 7.使系统构成闭环,验证闭环系统的响应 已知单位负反馈系统被控对象的传函,设计校正器使之满足: 斜坡信号作用下,Kv=10s-1; 相角裕度?45°; 剪切频率?c ?1.5s-1 时域性能指标:?%?25%,Tp ? 2s,Ts ? 6s k0=20; n1=1;d1=conv(conv([1 0],[1 1]),[1 2]); figure(1);sys=tf(k0*n1,d1); [mag,phase,w]=bode(sys); figure(1); margin(k0*n1,d1) hold on figure(2); sysc=feedback(sys,1); step(sysc) wg1=1.5;beta=9.5; T1=1/(0.1*wg1); betat=beta*T1; Gc1=tf([T1 1],[betat 1]) 求滞后校正器，取? g1=1.5s-1, ?=9.5, 1/T1=0.1 ? g1 Transfer function: 6.667 s + 1 ----------- 63.33 s + 1 串联滞后校正器的系统传函 sys1=sys*Gc1 wg2=1.5; num=sys1.num{1}; den=sys1.den{1}; Transfer function: 133.3 s + 20 ------------------------------------- 63.33 s^4 + 191 s^3 + 129.7 s^2 + 2 s 求超前校正器，已知? g2 na=polyval(num,j*wg2); da=polyval(den,j*wg2); g=na/da; g1=abs(g); h=20*log10(g1); alpha=10^(-h/10); T2=1/(wg2*(alpha)^(1/2)); alphat=alpha*T2; Gc2=tf([alphat 1],[T2 1]) Transfer function: 2.13 s + 1 ------------ 0.2086 s + 1 sopen=sys*Gc1*Gc2; figure(1);bode(sopen) margin(sopen) sclose=feedback(sopen,1); figure(2);step(sclose) 7.7 控制系统PID校正 PID控制是比例（Proportional）、积分（Intr