北科大自控試驗實驗7

實驗七基于MATLAB控制系統(tǒng)頻域法串聯(lián)

校正設(shè)計

一、實驗?zāi)康?/p>

（1）對給定系統(tǒng)設(shè)計滿足頻域或時域指標(biāo)的串聯(lián)校正裝置；

（2）掌握頻域法設(shè)計串聯(lián)校正的方法；

（3）掌握串聯(lián)校正環(huán)節(jié)對系統(tǒng)穩(wěn)定性及過渡過程的影響。

二、實驗原理及內(nèi)容

利用MATLAB可以方便的畫出Bode圖并求出幅值裕量和相角裕量。將MATLAB應(yīng)用到經(jīng)典理論的校正方法中，可以方便的校驗系統(tǒng)校正前后的性能指標(biāo)。通過反復(fù)試探不同校正參數(shù)對應(yīng)的不同性能指標(biāo)，能夠設(shè)計出最佳的校正裝置。

1、串聯(lián)超前校正

用頻域法對系統(tǒng)進(jìn)行超前校正的基本原理，是利用超前校正網(wǎng)絡(luò)的相位超前特性來增大系統(tǒng)的相位裕量，以達(dá)到改善系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的目標(biāo)。為此，要求校正網(wǎng)絡(luò)最大的相位超前角出現(xiàn)在系統(tǒng)的截止頻率（剪切頻率）處。

串聯(lián)超前校正的特點：主要對未校正系統(tǒng)中頻段進(jìn)行校正，使校正后中頻段幅值的斜率為-20dB/dec，且有足夠大的相位裕度；超前校正會使系統(tǒng)瞬態(tài)響應(yīng)的速度變快，校正后系統(tǒng)的截止頻率增大。這表明校正后，系統(tǒng)的頻帶變寬，瞬態(tài)響應(yīng)速度變快，相當(dāng)于微分效應(yīng)；但系統(tǒng)抗高頻噪聲的能力變差。

用頻率法對系統(tǒng)進(jìn)行串聯(lián)超前校正的一般步驟為：

1）根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差的要求，確定開環(huán)增益K。

2）根據(jù)所確定的開環(huán)增益K，畫出未校正系統(tǒng)的波特圖，計算未校正系統(tǒng)的相位裕度。

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