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自动控制原理课程设计 吊篮方位控制系统校正装置设计 目录 一、问题重述及分析2 二、设计步骤2 1、手绘原系统Bode 图2 2、手工计算原装置开环传递函数所需参数3 3、计算机验证Bode 图3 4 、求解校正装置传递函数5 5、用计算机绘出校正后系统Bode 图。 10 三、系统Matlab 程序仿真 10 1、阶跃信号仿真 10 2、斜坡信号仿真 12 3、装置校正前后相应对比 14 四、基于Simulink 的系统仿真 15 五、设计结论 18 六、参考文献 18 附录一 19 1 / 19 自动控制原理课程设计 吊篮方位控制系统校正装置设计 一、问题重述及分析 做出吊篮方位控制系统校正装置设计，已知单位反馈控制系统的 开环传递函数为： K G s   s 0.01s 10.1s 1 设计滞后-超前校正装置，使校正后的系统具有以下条件： 相角裕度： 40 增益穿越频率： 20rad / s c 速度误差系数：K 100s1 v 根据原来的传递函数特性，要设计的传递函数加入适当的校正元 部件，使系统满足给定的指标。通常超前校正可以改善控制系统的快 速性和超调量，但增加了带宽，而滞后校正可以改善超调量及相对稳 定度，但往往会因带宽减小而使快速性下降。滞后-超前校正则兼有 两者的优点。 二、设计步骤 1、手绘原系统Bode 图 由于要求校正后的速度静态误差系数kv 大于等于 100，所以取 k=100 作为已知参数，得出满足k=kv 的系统开环传递函数为： 100 G s   s 0.01s 10.1s 1 2 / 19 自动控制原理课程设计 吊篮方位控制系统校正装置设计 利用半对数坐标纸手工绘制系统校正前系统Bode 图（手绘）如 附录一所示。基本条件如下： A、低频段系统斜率为20rad / s ，即只有一个积分环节作用； B、中频段系统含有两个惯性环节，转折频率分别为 、 ；   1 2 C、高频段系统斜率60rad / s ； 2、手工计算原装置开环传递函数所需参数 根据原系统Bode 图估计原传递函数参数为： 由于要求相角裕量 40 ，Kv 100s1 G j H j 1  0   0  0 30rad / s ；  1.6