2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  《自動控制原理》課程設計報告</p><p>  班 級 </p><p>  姓 名 </p><p>  學 號 </p><p>  2012 年 12 月 22 日</p><p><b>  設計題目:&l

2、t;/b></p><p>  11、設單位反饋系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為</p><p>  若要求校正后系統(tǒng)的相角裕度為50°,幅值裕度為30~40(dB),試設計串聯(lián)校正裝置。</p><p><b>  設計內容:</b></p><p>  由于開環(huán)傳遞函數(shù)為,通過MATLAB得到未校正時系統(tǒng)的Bod

3、e圖如圖一所示:</p><p>  由Bode圖可知未校正系統(tǒng)的剪切頻率ωc=12.1rad/s,相應的相角裕量r=-14.8°,幅值裕度kg=-5.6dB。由此可知系統(tǒng)不穩(wěn)定。若串入超前校正,雖然可以增大相角裕量,幅值裕量卻無法滿足。因此可以用超前或滯后校正。</p><p>  現(xiàn)在先用滯后-超前方法進行校正:</p><p>  由圖可知,未校正系

4、統(tǒng)在ω=ωc=8.86s-處L(ω) 5.6dB,為使校正后系統(tǒng)剪切頻率為8.86s-1,校正裝置在此處應產(chǎn)生-5.6dB的增益,在ωc =8.86s-1,L(ωc)=-5.6dB點處做一條斜率為+20dB/dec的直線,該直線與0分貝線交點即為超前校正部分的第二個轉折頻率,則由斜率公式可得:</p><p><b>  解得:</b></p><p>  選取,即超

5、前部分的傳遞函數(shù)為:。</p><p>  為補償超前校正帶來的幅值衰減,串入放大器,Kc=α=10。 </p><p><b>  滯后校正部分的參數(shù)</b></p><p>  為使滯后部分對剪切頻率附近的相角影響不大,選擇滯后校正部分的第二個轉折頻率為:.取,則.</p><p>  則滯后部分的傳遞函數(shù): 。&l

6、t;/p><p>  滯后-超前校正裝置的傳遞函數(shù):</p><p>  此傳遞函數(shù)的Bode圖為:</p><p>  校正后,.很明顯幅值裕度不能滿足要求,又因為經(jīng)調節(jié)時對幅值裕度影響較小,而對相角裕度影響較大,所以滯后-超前不能滿足校正要求。</p><p><b>  下面用滯后校正法:</b></p>

7、<p> ?。?)選擇一新的幅值穿越頻率點ωc2,使得在ω=ωc2處原系統(tǒng)的相位滯后量為:</p><p><b>  即 </b></p><p><b>  解得 </b></p><p>  則在時原系統(tǒng)的幅值為:</p><p><b>  = <

8、;/b></p><p><b>  帶入得</b></p><p><b>  =</b></p><p><b>  則</b></p><p> ?。?)選擇校正網(wǎng)絡零點:</p><p><b>  則 </b>

9、</p><p><b>  則</b></p><p> ?。?)畫出校正后的Bode圖,確定此時的幅值穿越頻率ωc2和相位裕量γ校驗系統(tǒng)的性能指標。此時Bode圖為</p><p>  由Bode可以看出,雖然滿足了幅值裕度,但是相角裕度沒有達到50°整,所以要對校正函數(shù)進行適當改變(相當于放大器功能),經(jīng)多次實驗當校正函數(shù)成為:

10、時,可以滿足設計要求,Bode圖如下:</p><p>  由圖可看出,校正后系統(tǒng)的相角裕度為50°,幅值裕度為30~40(dB),滿足設計要求.</p><p>  (4)校正前后系統(tǒng)的單位階躍響應仿真曲線如下圖所示,校正前后系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)分別為:</p><p>  由圖可以看出校正過后響應較慢。</p><p> ?。?)

11、滯后校正裝置的電路形式圖為:</p><p>  若設,則.但是由于此題需要前面安裝放大裝置,即可以再此裝置前連接( ,實現(xiàn)比例)串聯(lián)校正裝置。</p><p>  校正前后系統(tǒng)的Simulink仿真模型如下圖所示。</p><p>  校正前后系統(tǒng)的Simulink仿真結果分別如圖六(a)、(b)所示:</p><p>  (a)

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