自动控制大作业-西电

题目：自动控制原理大作业指导老师：学院：电子工程学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：2017年7月11日实验目的1，学会使用matlab模拟仿真系统的根轨迹图。2，理解K值对系统响应的影响。3，理解校正环节对系统性能的影响。实验内容一、对教材P84页的图3-38天线位置控制系统，在给定传递函数下，试用MATLAB程序仿真1，单位反馈作用下系统的根轨迹图2，画出Bode图3，若限定系统超调量σ%35%，确定K的取值范围（K为开环传递系数）。4，当K取不同的值时，画出单位阶跃响应曲线。Matlab程序如下所示：echoonpause%strikeanykeytocontinueclcK=[1717.12860];num1=K(1);p1=[10];p2=[0.051];p3=[0.0251];den=conv(conv(p1,p2),p3);H1=tf(num1,den);H2=tf(K(2),den);H3=tf(K(3),den);H4=tf(K(4),den);H5=tf(K(5),den);pause;clc;damp(H1);rlocus(H1);%单位反馈作用下系统的根轨迹图pause;clc;bode(H1);pause;clc;impulse(H1);pause;clc;step(feedback(H1,1));pause;clc;%K=1是的单位阶跃响应step(feedback(H2,1));pause;clc;%K=7是的单位阶跃响应step(feedback(H3,1));pause;clc;%K=17.1是的单位阶跃响应step(feedback(H4,1));pause;clc;%K=28是的单位阶跃响应step(feedback(H5,1));pause;clc;%K=60是的单位阶跃响应echooff根据题目要求，所求增益不应大于13.9。由图可以看出来，当取的K值合适的时候系统经过振荡达到稳定，如果K值过小，则系统是缓慢的达到稳定，当K值过大时，系统的超调量过大，系统不能达到稳定状态，系统的稳态误差越大。二、对教材P145页的图5-19角度随动系统，按给定传递函数编程；1，在无校正装置下，画出系统的根轨迹图和单位阶跃响应图；2，试确定校正网络及其系数；3，画出在校正装置作用下，系统的根轨迹图及单位阶跃响应图；4，试分析所增加校正环节的作用Matlab程序如下所示：echoonpause%strikeanykeytocontinueclcnum1=250;p1=[10];p2=[0.11];p3=[0.021];p4=[0.011];num2=250*conv([0.51],[0.51]);p5=[10];p6=conv([2.81],[2.81]);p7=conv([0.011],[0.011]);p8=conv([0.0081],[0.0081]);den1=conv(conv(conv(p1,p2),conv(p3,p4)),p4);den2=conv(conv(p5,p6),conv(p7,p8));H1=tf(num1,den1);H2=tf(num2,den2);pause;clc;damp(H1);rlocus(H1);%未加反馈校正装置之前单位反馈作用下系统的根轨迹图pause;clc;rlocus(H2);%加反馈校正装置之后单位反馈作用下系统的根轨迹图pause;clc;bode(H1);pause;%未加反馈校正装置之前单位反馈作用下系统的Bode图holdonbode(H2);pause;%加反馈校正装置之后单位反馈作用下系统的Bode图pause;clc;figure(2)step(feedback(H1,1));pause;clc;%未加反馈校正装置之前单位反馈作用下系统的单位脉冲响应step(feedback(H2,1));pause;clc;%加反馈校正装置之后单位反馈作用下系统的单位脉冲响应echooff实验结果表明：加入反馈环节以后，而且减小了干扰误差，响应时间也得到了提高，超调量也满足系统的要求，而且特性的低频段没有修改，因此系统的精度不会受到什么影响。实验感想通过这次matlab仿真实验，增强了我对自动控制原理这门课的知识的理解和认识，而且增强了我对于这方面学习的兴趣，并且在同时使我掌握了掌握了matlab在系统仿真中的部分应用。