线性系统的校正实验报告
线性系统的校正 实验报告
线性系统的校正实验报告翻译：摘要：本实验通过给定的线性系统对其进行校正，在不同的频率下对系统进行稳态和瞬态测试，通过测试结果分析系统性能和误差，掌握线性系统的基本原理和校正方法。
引言：线性系统广泛应用于各种工业、科技领域，而线性系统的准确度和稳定性关系到整个系统的效率和安全性。
因此，对线性系统进行校正是保证其正常运行的必要手段。
本实验将针对一个给定的线性系统进行校正，分析其校正效果。
实验设计：1. 实验仪器本实验要求使用信号发生器、数字脉冲计数器和示波器。
2. 实验内容（1）信号发生器的设置设置输出波形类型和频率，使其跟线性系统的工作频率相同。
（2）数字脉冲计数器的设置通过数字脉冲计数器测试稳态和瞬态响应，并对脉冲计数器进行校准。
（3）示波器的设置观测线性系统的输出信号，分析系统的稳态和动态响应。
（4）线性系统的测试使用信号发生器输入不同频率的正弦波和方波信号，观测输出信号，并记录数字脉冲计数器的计数。
3.实验步骤（1）准备工作将信号发生器和示波器连接线性系统的输入和输出接口，调节信号发生器的频率和幅度。
（2）瞬态响应测试在信号发生器上输入方波信号，在示波器上观测输出信号的瞬态响应，通过计数器获取相关数据。
在信号发生器上输入正弦波信号，通过调整幅度和相位，使其和线性系统的工作频率相同，记录计数器的数据，并分析系统的稳态响应。
结果分析：通过本实验的测试，得到了不同频率下线性系统的稳态和瞬态响应。
观察稳态响应的幅频响应曲线，分析系统的性能。
通过瞬态响应和数字脉冲计数器的数据，计算误差，判断系统的准确度和稳定性。
运用基本的线性系统校准方法对系统进行校准，进一步提高系统的准确度和稳定性。
结论：。
自动控制原理实验报告-线性系统串联校正设计
实验五线性系统串联校正设计实验原理：（1）串联校正环节原理串联校正环节通过改变系统频率响应特性，进而改善系统的动态或静态性能。
大致可以分为（相位）超前校正、滞后校正和滞后-超前校正三类。
超前校正环节的传递函数如下Tαs+1α(Ts+1),α>1超前校正环节有位于实轴负半轴的一个极点和一个零点，零点较极点距虚轴较近，因此具有高通特性，对正频率响应的相角为正，因此称为“超前”。
这一特性对系统的穿越频率影响较小的同时，将增加穿越频率处的相移，因此提高了系统的相位裕量，可以使系统动态性能改善。
滞后校正环节的传递函数如下Tαs+1Ts+1,α<1滞后校正环节的极点较零点距虚轴较近，因此有低通特性，附加相角为负。
通过附加低通特性，滞后环节可降低系统的幅值穿越频率，进而提升系统的相位裕量。
在使系统动态响应变慢的同时提高系统的稳定性。
（2）基于Baud图的超前校正环节设计设计超前校正环节时，意图让系统获得最大的超前量，即超前网络的最大相位超前频率等于校正后网络的穿越频率，因此设计方法如下：①根据稳态误差要求确定开环增益。
②计算校正前系统的相位裕度γ。
③确定需要的相位超前量：φm=γ∗−γ+(5°~12°) ，γ∗为期望的校正后相位裕度。
④计算衰减因子：α−1α+1= sin φm。
此时可计算校正后幅值穿越频率为ωm=−10lgα。
⑤时间常数T =ω√α。
（3）校正环节的电路实现构建待校正系统，开环传递函数为：G(s)=20s(s+0.5)电路原理图如下：校正环节的电路原理图如下：可计算其中参数：分子时间常数=R1C1，分母时间常数=R2C2。
实验记录：1.电路搭建和调试在实验面包板上搭建前述电路，首先利用四个运算放大器构建原系统，将r(t)接入实验板AO+和AI0+，C(t)接入AI1+，运算放大器正输入全部接地，电源接入±15V，将OP1和OP2间独立引出方便修改。
基于另外两运算放大器搭建校正网络，将所有电容值选为1uF，所有电阻引出方便修改。
(整理)实验四 线性系统的校正.
实验四 线性系统的校正（一）频域法串联超前校正控制系统的校正与状态反馈就是在被控对象已确定，在给定性能指标的前提下，要求设计者选择控制器（校正网络）的结构和参数，使控制器和被控对象组成一个性能满足指标要求的系统。
一．实验要求1．了解和掌握二阶系统中的闭环和开环对数幅频特性和相频特性（波德图）的构造及绘制方法。
2．了解和掌握超前校正的原理，及超前校正网络的参数的计算。
3．熟练掌握使用本实验机的二阶系统开环对数幅频特性和相频特性的测试方法。
4．观察和分析系统未校正和串联超前校正后的开环对数幅频特性)(ωL 和相频特性)(ωϕ，幅值穿越频率处ωc ′，相位裕度γ，并与理论计算值作比对。
二．实验内容及步骤本实验用于观察和分析引入频域法串联超前校正网络后的二阶系统瞬态响应和稳定性。
超前校正的原理是利用超前校正网络的相角超前特性，使中频段斜率由-40dB/dec 变为-20 dB /dec 并占据较大的频率范围，从而使系统相角裕度增大，动态过程超调量下降；并使系统开环截止频率增大，从而使闭环系统带宽也增大，响应速度也加快。
1．未校正系统的时域特性的测试未校正系统模拟电路图见图3-3-2。
本实验将函数发生器（B5）单元作为信号发生器， OUT 输出施加于被测系统的输入端Ui ，观察OUT 从0V 阶跃+2.5V 时被测系统的时域特性。
图3-3-2 未校正系统模拟电路图图3-3-2未校正系统的开环传递函数为：0.3S)0.2S(16)S (G +=模拟电路的各环节参数：积分环节（A5单元）的积分时间常数Ti=R 1*C 1=0.2S ， 惯性环节（A6单元）的惯性时间常数 T=R 2*C 2=0.3S ， 开环增益K=R2/R3=6。
实验步骤： 注：‘S ST’ 用“短路套”短接！（1）将函数发生器（B5）单元的矩形波输出作为系统输入R 。
（连续的正输出宽度足够大的阶跃信号)① 在显示与功能选择（D1）单元中，通过波形选择按键选中‘矩形波’（矩形波指示灯亮）。
线性系统串联校正
线性系统串联校正一·实验目的1. 熟悉串联校正装置对线性系统稳定性和动态特性的影响。
2. 掌握串联校正装置的设计方法和参数调试技术。
二·实验要求1. 观测未校正系统的稳定性和动态特性。
2. 按动态特性要求设计串联校正装置。
3. 观测加串联校正装置后系统的稳定性和动态特性, 并观测校正装置参数改变对系统性能的影响。
4．对线性系统串联校正进行计算机仿真研究, 并对电路模拟与数字仿真结果进行比较研究。
三·实验原理①设计并连接一加串联校正后的二阶闭环系统的模拟电路, 可参阅本实验附录的图4.4.4, 利用实验箱上的U9、U14、U11.U15和U8单元连成②通过对该系统阶跃响应的观察, 来完成对其稳定性和动态特性的研究, 如何利用实验设备观测阶跃特性的具体操作方法, 可参阅“实验一”的实验步骤2。
四·实验所用仪器PC微机（含实验系统上位机软件）、ACT-I实验箱、USB2.0通讯线五·实验步骤和方法1. 观测未校正系统的稳定性和动态特性。
2. 按动态特性要求设计串联校正装置。
3．观测加串联校正装置后系统的稳定性和动态特性, 并观测校正装置参数改变对系统性能的影响。
4．对线性系统串联校正进行计算机仿真研究, 并对电路模拟与数字仿真结果进行比较研究。
具体步骤:1. 利用实验设备, 设计并连接一未加校正的二阶闭环系统的模拟电路, 完成该系统的稳定性和动态特性观测。
提示:①设计并连接一未加校正的二阶闭环系统的模拟电路, 可参阅本实验附录的图 4.1.1和图4.1.2, 利用实验箱上的U9、U11.U15和U8单元连成。
②通过对该系统阶跃响应的观察, 来完成对其稳定性和动态特性的研究, 如何利用实验设备观测阶跃特性的具体操作方法, 可参阅实验一的实验步骤2。
2．参阅本实验的附录, 按校正目标要求设计串联校正装置传递函数和模拟电路。
3. 利用实验设备, 设计并连接一加串联校正后的二阶闭环系统的模拟电路, 完成该系统的稳定性和动态特性观测。
(完整word版)自动控制原理线性系统串联校正实验报告五..(word文档良心出品)
武汉工程大学实验报告专业电气自动化班号指导教师姓名同组者无
SIMULINK仿真模型：
单位阶跃响应波形：
分析：由以上阶跃响应波形可知，校正后，系统的超调量减小，调节时间变短，稳定性
单位阶跃响应：
单位阶跃响应：
分析：由以上仿真结果知，校正后，系统由不稳定变为稳定，系统的阶跃响应波形由发散
单位阶跃响应：
单位阶跃响应：
由以上仿真结果知，校正后，系统由不稳定变为稳定，系统的阶跃响应波形由发要求：正文用小四宋体，1.5倍行距，图表题用五号宋体，图题位于图下方，表题位于表上方。
实验六 线性控制系统校正
实验六线性控制系统校正
实验日期：必填实验项目：必填实验指导老师：孙歆钰（必填）
一、实验目的
控制系统的主要校正方式中，串联校正比较简单，应用也比较广泛，本实验利用串联校正来改善系统的性能，已达到期望的指标，通过观察系统校正前后的阶跃相应，验证串联校正对系统性能的改善。
二、实验内容
测量未校正系统的性能指标，测量校正后的性能指标，比较串联校正对系统性能的改善。
三、实验仪器
1.自动控制原理实验箱
2.示波器
3.数字万用表
四、实验原理
1.未校正的方框图：
2.可以计算出校正后的方框图：
3.被测系统的模拟电路图见图：
五、实验步骤
（1）按模拟电路图连接电路。
首先连接未校正前的电路2-3-3。
（2）加入单位阶跃信号，观察曲线，并测出超调量和调节时间，将数据记录
（3）再连接校正后的电路图2-3-4。
（4）加入单位阶跃信号，观察曲线，并测出超调量和调节时间，将数据记录，看是否
达到期望值，若未达到，请仔细检查接线及阻容值。
六、实验结果：
参数
项目δ（%）ts(s) 响应曲线
未校正
校正后。
自动控制原理线性系统串联校正实验报告五..
武汉工程大学实验报告专业 电气自动化 班号 指导教师 姓名 同组者 无实验名称 线性系统串联校正实验日期 第 五 次实验 一、 实验目的1．熟练掌握用MATLAB 语句绘制频域曲线。
2．掌握控制系统频域范围内的分析校正方法。
3．掌握用频率特性法进行串联校正设计的思路和步骤。
二、 实验内容1．某单位负反馈控制系统的开环传递函数为)1()(+=s s Ks G ，试设计一超前校正装置，使校正后系统的静态速度误差系数120-=s K v ，相位裕量050=γ，增益裕量dB K g 10lg 20=。
解：取20=K ，求原系统的相角裕度。
num0=20; den0=[1,1,0]; w=0.1:1000;[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0); [mag1,phase1]=bode(num0,den0,w);[gm1,pm1,wcg1,wcp1] margin(num0,den0) grid; ans =Inf 12.7580 Inf 4.4165 由结果可知，原系统相角裕度7580.12=r ，srad c /4165.4=ω，不满足指标要求，系统的Bode 图如图5-1所示。
考虑采用串联超前校正装置，以增加系统的相角裕度。
1010101010幅值(d b )--Go,-Gc,GoGcM a g n i t u d e (d B )1010101010P h a s e (d e g )Bode DiagramGm = Inf dB (at Inf rad/sec) , P m = 12.8 deg (at 4.42 rad/sec)Frequency (rad/sec)图5-1 原系统的Bode 图由),3,8.12,50(00000c m c Φ=Φ=+-=Φ令取为原系统的相角裕度εγγεγγ，mm ϕϕαsin 1sin 1-+=可知：e=3; r=50; r0=pm1;phic=(r-r0+e)*pi/180;alpha=(1+sin(phic))/(1-sin(phic)) 得：alpha = 4.6500[il,ii]=min(abs(mag1-1/sqrt(alpha)));wc=w( ii); T=1/(wc*sqrt(alpha)); num0=20; den0=[1,1,0]; numc=[alpha*T,1]; denc=[T,1];[num,den]=series(num0,den0,numc,denc); [gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den); printsys(numc,denc) disp('校正之后的系统开环传递函数为:');printsys(num,den) [mag2,phase2]=bode(numc,denc,w); [mag,phase]=bode(num,den,w); subplot(2,1,1);semilogx(w,20*log10(mag),w,20*log10(mag1),'--',w,20*log10(mag2),'-.'); grid; ylabel('幅值(db)'); title('--Go,-Gc,GoGc'); subplot(2,1,2); semilogx(w,phase,w,phase1,'--',w,phase2,'-',w,(w-180-w),':'); grid; ylabel('相位(0)'); xlabel('频率(rad/sec)');title(['校正前：幅值裕量=',num2str(20*log10(gm1)),'db','相位裕量=',num2str(pm1),'0';'校正后：幅值裕量=',num2str(20*log10(gm)),'db','相位裕量=',num2str(pm),'0'])1010101010-100-5050幅值(d b )--Go,-Gc,GoGc1010101010-200-150-100-50050相位(0)频率(rad/sec)图5-2 系统校正前后的传递函数及Bode 图 num/den = 0.35351 s + 1-------------- 0.076023 s + 1校正之后的系统开环传递函数为:num/den = 7.0701 s + 20 -----------------------------0.076023 s^3 + 1.076 s^2 + s 系统的SIMULINK 仿真：校正前SIMULINK 仿真模型：单位阶跃响应波形：校正后SIMULINK仿真模型：单位阶跃响应波形：分析：由以上阶跃响应波形可知，校正后，系统的超调量减小，调节时间变短，稳定性增强。
实验五线性系统串联校正_
武汉工程大学实验报告专业电气工程及其自动化班号 03 组别指导教师陈艳菲姓名彭雪君同组者个人三、实验结果分析1．开环传递函数为)1(4)(+=s s s G 的系统的分析及其串联超前校正：（1）取K=20，绘制原系统的Bode 图： 源程序代码及Bode 图： num0=20; den0=[1,1,0]; w=0.1:1000;[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0); [mag1,phase1]=bode(num0,den0,w); [gm1,pm1,wcg1,wcp1] margin(num0,den0) grid;运行结果： ans =Inf 12.7580 Inf 4.4165分析：由结果可知，原系统相角裕度r=12.75800，c ω=4.4165rad/s ，不满足指标要求，系统的Bode 图如上图所示。
考虑采用串联超前校正装置，以增加系统的相角裕度。
确定串联装置所需要增加的超前相位角及求得的校正装置参数。
),5,,45(0000c m c Φ=Φ=+-=Φ令取为原系统的相角裕度εγγεγγ mm ϕϕαsin 1sin 1-+=将校正装置的最大超前角处的频率 作为校正后系统的剪切频率 。
则有： αωωω1)(0)()(lg 2000=⇒=c c c c j G j G j G即原系统幅频特性幅值等于 时的频率，选为c ω。
根据m ω=c ω ，求出校正装置的参数T 。
即αωc T 1=。
（2）系统的串联超前校正：源程序代码及Bode图：num0=20;den0=[1,1,0];w=0.1:1000;[gm1,pm1,wcg1,wcp1]=margin(num0,den0);[mag1,phase1]=bode(num0,den0,w);[gm1,pm1,wcg1,wcp1]margin(num0,den0)grid;e=5; r=50; r0=pm1;phic=(r-r0+e)*pi/180;alpha=(1+sin(phic))/(1-sin(phic));[il,ii]=min(abs(mag1-1/sqrt(alpha)));wc=w( ii);T=1/(wc*sqrt(alpha));numc=[alpha*T,1];denc=[T,1];[num,den]=series(num0,den0,numc,denc);[gm,pm,wcg,wcp]=margin(num,den);printsys(numc,denc)disp('校正之后的系统开环传递函数为:');printsys(num,den)[mag2,phase2]=bode(numc,denc,w);[mag,phase]=bode(num,den,w);subplot(2,1,1);semilogx(w,20*log10(mag),w,20*log10(mag1),'--',w,20*log10(mag2),'-.');grid; ylabel('幅值(db)');title('--Go,-Gc,GoGc');title(['校正前：幅值裕量=',num2str(20*log10(gm1)),'db','相位裕量=',num2str(pm1),'0']);subplot(2,1,2); semilogx(w,phase,w,phase1,'--',w,phase2,'-',w,(w-180-w),':');grid; ylabel('相位(0)'); xlabel('频率(rad/sec)');title(['校正后：幅值裕量=',num2str(20*log10(gm)),'db','相位裕量=',num2str(pm),'0']);运行结果：ans =Inf 12.7580 Inf 4.4165num/den =0.31815 s + 1--------------0.062352 s + 1校正之后的系统开环传递函数为:num/den =6.363 s + 20------------------------------0.062352 s^3 + 1.0624 s^2 + s分析：由结果可知，校正环节的传递函数为（0.31815 s + 1）/（0.062352 s + 1），校正后系统的开环传递函数为（6.363 s + 20）/（0.062352 s^3 + 1.0624 s^2 + s）,系统的Bode图如上图所示。
线性系统的校正方法实验报告
实验、线性系统的校正方法一，实验目的1．掌握系统校正的方法，重点了解串联校正。
2．根据期望的时域性能指标推导出系统的串联校正环节的传递函数。
3，比较校正前后系统的性能改变，分析校正后的效果。
4, 了解和掌握串联超前校正、滞后校正的原理，及超前校正、滞后校正网络的参数的计算。
二，实验原理1,所谓校正就是指在系统中加入一些机构或装臵 (其参数可以根据需要而调整)，使系统特性发生变化，从而满足系统的各项性能指标。
按校正装臵在系统中的连接方式，可分为：串联校正、反馈校正和复合控制校正三种。
串联校正是在主反馈回路之内采用的校正方式2.超前校正的目的是改善系统的动态性能，实现在系统静态性能不受损的前提下，提高系统的动态性能。
通过加入超前校正环节，利用其相位超前特性来增大系统的相位裕度，改变系统的开环频率特性。
一般使校正环节的最大相位超前角出现在系统新的穿越频率点。
3.滞后校正通过加入滞后校正环节，使系统的开环增益有较大幅度增加，同时又使校正后的系统动态指标保持原系统的良好状态。
它利用滞后校正环节的低通滤波特性，在不影响校正后系统低频特性的情况下，使校正后系统中高频段增益降低，从而使其穿越频率前移，达到增加系统相位裕度的目的。
三，实验内容A、已知单位负反馈系统被控对象的传递函数如下G(S)=K/S/(S+1) 设计一个超前校正网络Gc（S），是系统满足如下要求：单位斜坡输入作用下，系统稳态误差小于 0.1；校正后系统的相位裕量大于45度。
分析：（1）根据控制理论可知，对于I 型系统在单位斜坡信号作用下系统的稳态误差为：Ess=1/K <0.1可得K≥10，取K=10（2）用下列命令绘制Bode 图并求取其频域指标。
s=tf('s');G=10/(s*(s+1));margin(G);grid on得到如图的波特图：从波特图上我们可以看出，幅值裕度Gm=inf dB，相角裕度Pm=18度，剪切频率为3.08rad/s.此时的相角裕度是不满足要求的。
自动控制原理试验3_线性系统校正
实验三线性系统校正一、实验目的1.利用Z-N临界增益法则，初步调节PID控制器参数。
2.设计串联校正环节，使整个系统指标满足要求(附加题)。
二、实验内容与步骤1. 已知阀控缸电液位置伺服系统开环传递函数为用Z-N临界增益法则，设计串联PID控制器参数，对比校正前后闭环系统阶跃响应指标及幅频特性的变化。
试验步骤：(1)利用simulink构建闭环系统模型。
(2)构建P控制器(见图1)，找出系统的临界稳定增益Kc，记录Kc值，并根据示波器Scope的图形求得系统临界稳定时的振荡周期Tc(见图2)。
图1 带有P控制器的系统模型(3)依据Z-N临界增益法(见图3)，确定PID控制器参数图2 临界振荡阶跃响应曲线图3 Z-N临界增益法(4)构建PID控制器，测试校正后系统的阶跃响应。
2. 已知单位负反馈系统开环传递函数为设计串联校正环节，使系统的相角裕度不小于30度，wc不低于30rad/s。
试验步骤：(1) 写出校正后整个系统的传递函数()ysxs s s s G +++='1115.0100)(。
(2) 令30)(180,1)(=+=='c c G ωϕγω，用solve 函数解二元一次方程组。
(3) 校验：将得出的x 、y 值代入)(s G '中，验证相角裕度及幅值裕度是否满足要求。
sqrt 函数举例：21x + matlab: sqrt(1+x^2)atan 函数举例：u arctg matlab: atan(u)solve 函数举例：求()()()ys s xs G +++=111100剪切频率为20rad/s ，相角裕度为20º时的x 、y 值。
[x y]=solve(‘方程1’,’方程2’)方程1：()()1201201201100)20(222=+++=y x j G .matlab ：100*sqrt(1+(x*20)^2)/(sqrt(1+20^2)*sqrt(1+(y*20)^2))=1方程2：20)20()20()20(18020)(180=--+⇒=+=y arctg arctg x arctg c ωϕγmatlab ：180+atan(x*20)*180/3.1416-atan(20)*180/3.1416-atan(y*20)*180/3.1416=20 运行后，结果为x=0.005, y=0.246.验证：()()()s s s G 246.011005.01100+++= matlab: num=[100*0.005 100];den=conv([1 1],[0.246 1]);sys=tf(num,den);margin(sys); 可知，此时系统剪切频率为20rad/s ，相角裕度为20.1º。
实验六-线性系统的串联校正
实验六 线性系统的串联校正【实验目的】1. 对给定系统设计满足频域性能指标的串联校正装置。
2. 掌握频率法串联无源超前校正、无源滞后校正的设计方法。
3. 掌握串联校正环节对系统稳定性及过渡过程的影响。
【实验原理】1. 频率法超前校正设()()G s H s 是控制系统的开环传递函数，其对应的开环频率特性为()()G j H j ωω，根据自动控制原理的理论，利用频率法进行超前校正设计的步骤如下：（1）根据稳定误差要求，确定开环增益K 。
（2）根据求得的K 值，画出校正前系统的Bode 图，并计算出校正前系统的相角裕量0γ、剪切频率0c ω以检验性能指标是否满足要求。
若不满足要求，则执行下一步。
（3）确定为使相角裕量达到要求值，所需增加的超前相角c ϕ，即0c ϕγγε=-+式中γ为要求的相角裕量，是因为考虑到校正装置影响剪切频率的位置而附加的相角裕量，当未校正系统中频段的斜率为-40dB/dec 时，取ε＝5°～15°，当未校正系统中频段斜率为-60dB/dec 时，取ε＝5°～20° 。
（4）令超前校正网络的最大超前相角m c ϕϕ=，则由下式求出校正装置的参数α1sin 1sin mm ϕαϕ-=+（5）确定未校正系统幅值为20m ω，即()m L ω=正后系统的开环剪切频率c ω，即c m ωω=。
（6）由m ω确定校正装置的转折频率αωωm T==1121Tωα==超前校正装置的传递函数为 ()11c Ts G s Ts α+=+（7）将系统放大倍数增大1/α倍，以补偿超前校正装置引起的幅值衰减，即Kc=1/α；（8）画出校正后系统的Bode 图，校正后系统的开环传递函数为0()()()c cG s G s G s K = （9）检验系统的性能指标，若不满足要求，可增大ε值，从第3步起重新计算。
2. 频率法滞后校正 设()()G s H s 是控制系统的开环传递函数，其对应的开环频率特性为()()G j H j ωω，根据自动控制原理的理论，利用频率法进行滞后校正设计的步骤如下：（1）根据稳定误差要求，确定开环增益K 。
自控实验中三线性系统校正实践经验总结
自控实验中三线性系统校正实践经验总结在自控实验中，三线性系统校正是一个重要的实践环节。
三线性系统校正是指通过对系统的参数进行调整，从而使得系统能够更好地满足设定的控制要求。
经过多次实践和总结，我发现以下几点经验对于三线性系统校正非常有帮助。
首先，了解系统的特性参数是进行校正的基础。
在进行任何校正操作之前，我们必须先对待校正的系统进行充分的了解，包括了解其结构、参数以及所处的工作环境等。
特别是在三线性系统中，其独特的特性要求我们更加深入地了解系统的非线性特点。
只有对系统的特性了如指掌，我们才能根据实际情况有针对性地进行校正操作。
其次，采用适当的校正方法是保证校正效果的关键。
对于三线性系统的校正来说，校正方法的选择非常重要。
不同的校正方法对系统的调整效果和稳定性都有着直接的影响。
在实践中，我们可以根据系统的特性选择不同的校正方法，例如使用PID控制器、斜率校正法或者模型预测控制等。
在选择校正方法时，我们必须考虑到系统的特性、校正的目标以及实际可行性等因素，以保证校正的效果最佳。
其三，实验过程中需要持续监测和调整校正参数。
在进行三线性系统校正的实验过程中，我们需要时刻关注系统的反馈信号并进行及时调整。
通过持续监测系统的反馈信息，我们可以及时发现系统存在的问题，并对校正参数进行适当的调整。
实践中，我们常常采用试错法的策略，即通过不断尝试不同的校正参数组合，以期找到最佳的控制效果。
同时，我们还需要注意校正参数的稳定性和一致性，避免因为参数的变化导致系统出现不稳定或无法控制的情况。
最后，实践中的经验需要不断总结和积累。
每一次实验都是我们积累经验的机会。
在进行三线性系统校正的实践过程中，我们可能会遇到各种各样的问题和挑战，但只有通过不断总结并吸取经验教训，我们才能不断提高自己的校正能力。
因此，我们需要记录实验过程中的关键步骤和结果，并进行分析和总结。
同时，与他人交流和讨论也是获取宝贵经验的方式之一，通过借鉴他人的经验教训，我们能够更加迅速地提升自己的校正技巧。
线形定常系统的串联校正(实验报告)
线形定常系统的串联校正一、实验目的1. 对系统性能进行分析，选择合适的校正方式，设计校正器模型。
2. 通过仿真实验，理解和验证所加校正装置的结构、特性和对系统性能的影响；3. 通过模拟实验部分进一步理解和验证设计和仿真结果，进而掌握对系统的实时调试技术。
二、实验数据或曲线选取实验题目：（3）系统开环传递函数：()(1)o K G s S S =+， 性能要求：在()r t t =作用下，1/20ss e ≤，45γ≥ ，7.5/c rad s ω≥。
1. MATLAB 仿真部分1.1由1/20ss e ≤，可确定k ≧20，去k=20.频域分析：在Matlab 软件中输入程序：g=tf([20],[1 1 0]);bode(g)绘制出校正前系统的伯德图如图9-2所示：图9-2 校正前系统的伯德图由图9-2中可知，校正前系统的截止频率为4.47rad/s ，相角裕度γ= 13，可知系统的性能不满足性能要求，需要校正。
时域分析：输入程序为：gf=feedback(g,1)；step(gf)校正前闭环系统的阶跃响应曲线如图9-3所示：图9-3校正前闭环系统的阶跃响应曲线对应参数：调节时间t=7.83s，δ%=70.1%s1.2将理论计算出的校正器模型引入，进行校正后的仿真时频域分析频域分析：在Matlab软件中输入程序：gc=tf([7.52 20],[0.047 1.047 1 0]);g1=g*gc;bode(g,g1)绘制出校正后系统的伯德图如图9-4所示：图9-4校正后系统的伯德图由图9-4中可知，校正后系统的截止频率为7.5rad/s，相角裕度 = 59，可知系统的性能均满足性能要求，校正器模型合理。
时域分析：输入程序为：gcf=feedback(g1,1)；step(gcf)校正后闭环系统的阶跃响应曲线如图9-5所示：图9-5校正后闭环系统的阶跃响应曲线对应参数如下：调节时间t s =0.995s ，δ%=15.4%从校正前后系统的阶跃响应曲线上显示的参数可见，系统性能得到了很大的改善。
线性系统的校正试验报告
线性系统的校正试验报告一、引言线性系统是指输入与输出之间存在线性关系的系统。
在实际应用中，为了保证系统的准确性和可靠性，需要对线性系统进行校正。
本次试验的目标是校正线性系统，测试其输入与输出之间的线性关系，并验证其准确性和可靠性。
二、实验目的1.校正线性系统，获取其输入与输出之间的线性关系。
2.验证线性系统的准确性和可靠性。
三、实验仪器与材料1.线性系统2.信号发生器3.示波器4.电缆5.计算机四、实验步骤1.连接实验仪器与材料，确保信号发生器与示波器与线性系统的输入与输出正确连接。
2.设置信号发生器的输出信号频率和幅度，并记录相关参数。
3.将信号发生器输出信号连接至线性系统的输入端口，将示波器连接至线性系统的输出端口。
4.通过示波器观察线性系统的输出波形，并记录相关参数。
5.重复步骤2至4，获取多组输出波形数据。
6.根据信号发生器的输出信号和示波器的输出波形数据，绘制输入与输出之间的线性关系曲线。
7.分析曲线的线性程度，评估线性系统的准确性和可靠性。
五、实验结果与分析根据实验步骤所获得的数据，绘制输入与输出之间的线性关系曲线。
根据曲线的趋势和拟合度，可以判断线性系统的准确性和可靠性。
六、结论根据实验结果与分析，可以得出线性系统在一定范围内满足线性关系，但在较大输入幅度时可能存在非线性失真。
线性系统的准确性和可靠性需要根据具体应用场景进行评估，对于要求较高准确性和可靠性的应用，可能需要进行进一步校正或选择其他更适合的系统。
七、实验心得通过这次实验，我对线性系统的校正工作有了更深入的了解。
在实际应用中，校正线性系统是确保系统准确性和可靠性不可或缺的一步，对于研究和开发工作具有重要意义。
同时，实验过程中也学会了使用信号发生器和示波器进行测量和观察，提高了实验操作能力。
[1]系统校正方法与技术研究，XXX，XXX出版社，2024年。
[2]信号源与示波器的使用方法，XXX，XXX期刊，20XX年。
控制实验报告四线性系统串联校正
控制实验报告四线性系统串联校正则其闭环传递函数为:实验报告4报告名称：线性系统串联校正学号：3130104315 姓名：巴蒙班级：机电1302 实验成员：杨鹏飞实验时间：周五下午3： 15一、 实验目的1、 熟悉串联校正装置对线性系统稳定性和动态性能的影响。
2、 掌握串联校正装置的设计方法和参数调试技术。
二、 实验内容1、 观测未校正系统的稳定性和动态特性。
2、 按动态特性要求设计串联校正装置。
3、 观测加串联校正装置后系统的稳定性和动态特性，并观测校正装置参数改变 对系统性能的影响。
4、 对线性系统串联校正进行计算机仿真研究，并对电路模拟与数字仿真结果进 行比较研究。
三、 实验过程及分析1、实验用未加矫正二阶闭环系统的方块图和模拟电路如下所示50 劭叫3I"何A式子中？??= v50 = 7.07, ^= — = 0.141 ,"-- 7 r OOno因此，未加矫正装置时系统的超调量为63%调节时间为4s，静态速度误差系数K/等于该I型系统的开环增益为25,单位是1/s。
2、串联校正的目标(1)超调量MP<25%(2)调节时间(过渡过程时间)t s w is(3)校正后系统开环增益(静态速度误差系数) K； 25 1/s3、从对超调量要求可以得到M p e山125 %，于是有0.41s可以得到因为要求K； 25 1/s，故令校正后开环传递函数仍包含一个积分环节，且放大系数为25。
设串联校正装置的传递函数为D(s),则加串联校正后系统的开环传递函数为D(s)G(s) D⑸局采用相消法，令D(s) 兽(其中T为待确定参数)，可以得到加校正后系统的闭环传递函数为W(s) D(s)G(s)1 D(s)G(s)25 T-__1 25 s s对校正后二阶系统进行分析，可以得到2 25T2 n 1T综合考虑校正后的要求，取T=0.05s ,此时n 22.361/s, 0.45，它们都能满足校正目标要求。
线性系统的校正 实验报告
线性系统的校正实验报告（滞后校正） （超前校正）超前校正：已知单位负反馈系统被控对象的传递函数为：()(1)(4)KG s S S S =++，使用根轨迹解析法对系统进行超前串联校正设计，使之满足： 1）阶跃响应的超调量%20%σ=2）阶跃响应的调节时间不超过4(0.02)s t s =∆=±一、基于根轨迹法的串联超前校正的校正原理：当系统的性能指标以时域形式提出时，通常用根轨迹法对系统进行校正。
基于根轨迹法校正的基本思想是：假设系统的动态性能指标可由靠近虚轴的一对共轭闭环主导极点来表征，因此，可把对系统提出的时域性能指标的要求转化为一对期望闭环主导极点。
确定这对闭环主导极点的位置后，首先根据绘制根轨迹的相角条件判断一下它们是否位于校正前系统的根轨迹上。
如果这对闭环主导极点正好落在校正前系统的根轨迹上，则无需校正，只需调整系统的根轨迹增益即可；否则，可在系统中串联一超前校正装置1()(1)1C aTsG s a Ts+=>+,通过引入新的开环零点z c =-1/aT 和新的开环极点p c =-1/T 来改变系统原根轨迹的走向,使校正后系统的根轨迹经过这对期望闭环主导极点。
二、超前校正装置及其特性：典型超前校正装置的传递函数可写为1()(0)1C aTs G s a Ts+=>+式中a 为分度系数，T 为时间常数其频率响应1()1C jaT G j jTs ωωω+=+幅频特性：()c A ω=相频特性：11122(1)()1a T tg aT tg T tg aT ωφωωωω----=-=+由于a>1，()φω始终大于0，即超前校正装置始终提供超前相角。
超前装置提供一个极点和一个零点三、校正过程1）做出校正前系统的根轨迹和阶跃响应，如下图MATLAB代码：num=[1];den=[1 5 4 0];G0=tf(num,den) figure(1);rlocus(G0);sys=feedback(G0,1);figure(2);t=0:0.01:30;step(sys,t)grid2）根据21%100%e πςςσ--=⨯，可算出0.4559ς=，考虑到非主导极点和零点对超调量的影响，取0.5ς=又因为0.02∆=时， 4.44.4s nt ςωσ==，可得 2.2, 1.1n ωσ==期望闭环极点的纵坐标为21d ωως=- 1.9053d ω= 综上可得系统的一对希望的闭环主导极点为：1,2 1.1 1.9n d s j ςωω=-±=-±3）根据求得的主导极点，计算超前校正网络在1s 处应提供的超前角：1()(atan(1.9/2.9)*180/pi+180-atan(1.9/0.1)*180/pi+180-atan(1.9/1.1)*180/pi)o G s ∠=-得1()246.3131o G s ∠=-1180()o G s φ=--∠可得：66.3131φ=把()c G s 的零点设置在期望极点的正下方，即 1.1c z =-，从期望极点向左作角60φ=的负实轴交点上，可求得 5.5c p =- 4）校正后系统的开环传递函数为( 1.1)()(1)(4)( 5.5)K s G s s s s s +=+++由根轨迹的幅值条件，求得系统工作于期望极点处的K 值为36.2。
线性系统的校正实验报告
实验名称 1.3线性系统的校正
预定时间
实验时间
姓名学号李振兴
授课教师
实验台号
专业班级
装
一、目的要求
订
线
1．掌握系统校正的方法，重点了解串联校正。
2．根据期望的时域性能指标推导出二阶系统的串联校正环节的传递函数。
二、原理简述
所谓校正就是指在系统中加入一些机构或装臵 (其参数可以根据需要而1．原系统的结构框图及性能指标
对应的模拟电路图
线
2．期望校正后系统的性能指标
3．串联校正环节的理论推导
线
三、仪器设备
PC 机一台，TD-ACC+(或 TD-ACS)教学实验系统一套。
四、线路示图
订
线
五、内容步骤
1. 将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”短接。
由于每
2．测量原系统的性能指标。
(1) 按图 1.3-2 接线。
将 1 中的方波信号加至输入端。
(2) 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔测量输入端和输出端。
计算响应曲线的
3. 测量校正系统的性能指标。
(1) 按图 1.3-4 接线。
将 1 中的方波信号加至输入端。
(2) 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔测量输入端和输出端。
计算响应曲线
六、数据处理
未校正：
订
线
校正后：
七、分析讨论
下面列出未校正和校正后系统的动态性能指标。
订
线
八、实验心得：
做这次实验时我们刚好学了线性系统的校正方法，通过学习解开了我在上次。
实验线性系统的串联校正分析
实验三、线性系统的串联校正分析姓名：同组成员：实验地点：SEIEE 4-402/404学号：任课教师：实验日期:2021-12-当我们在分析反馈控制系统的稳定性之后，有时往往会发现系统的品质指标不能令人满意。
在这种情况下，就需要在原来的反馈控制系统内附加某种形式的校正。
在很多实际情况中，采用的校正方法可以是多种多样。
引入校正装置的目的在于用附加零极点的办法来改变系统的零极点分布、根轨迹或频率特性的形状。
使系统既保证开环增益，满足一定的准确度要求以及稳定性的提高，同时也必须保证瞬态响应指标符合实际应用的需要。
[实验目的]在采用频率响应法分析和设计控制系统时，常以频率响应的曲线图作为研究问题的出发点。
频率响应图的主要形式有奈奎斯特图、伯德图和尼科尔斯图。
通过实验学习频率特性测量的基本原理，以及使用虚拟仪器测量若干典型环节频率特性的具体方法；学习使用频率特性法分析自动调节系统的动态特性，研究常用校正装置对系统的校正作用，学习调试校正参数的方法。
[实验原理]系统的过渡过程与频率响应有着确定的关系，可用数学方法来求出。
对于简单的一阶和二阶系统，使用解析法比较方便；但是对于高阶系统，解析法繁琐耗时，而且在很多情况下实际意义并不大。
工程上常用的一种方法是根据频率响应的特征量来直接估计系统过渡过程的性能。
频率响应的主要特征量有：增益裕量和相角裕量、谐振峰值和谐振频率、带宽和截止频率。
电气校正装置一般分为有源网络和无源网络两种。
一、有源校正a) 相位超前-滞后校正由运算放大器及阻容网络可组成相位超前-滞后有源网络。
其线路及传递函数如下：u ou i(a)线路图(b)幅频特性图3-1 相位超前-滞后校正网络线路图及幅频特性W(s)=−K(τ1s+1)(τ2s+1)(T1s+1)(T2s+1)其中：τ1=(R1+R10)C1τ2=R2C2T1=R1C1T2=(R2+R20)C2K=R20/R10b) 相位超前校正本实验装置上的有源校正网络采用了下图所示的电路。
实验五线性系统校正
实验五 线性系统校正一．实验目的1．掌握二阶线性系统的反馈校正和三阶线性系统的滞后超前校正；2．研究校正装置对系统性能的影响；3．对线性系统校正进行计算机仿真研究，并对电路模拟与数字仿真结果进行比较。
二．实验内容1．搭建待校正系统模拟电路，观测系统响应波形，记录超调量σ%和调节时间ts ；2．加入校正环节，观测校正后的系统响应波形，记录超调量σ%和调节时间ts ；3．运行线性系统校正的仿真软件，并对电路模拟与数字仿真结果进行比较。
三．实验步骤在实验中观测实验结果时，可选用普通示波器，也可选用本实验台上的虚拟示波器。
如果选用虚拟示波器，只要运行ACES 程序，选择菜单列表中的相应实验项目，再选择开始实验，就会打开虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验台上的虚拟示波器CH1、CH2两通道观察被测波形。
具体用法参见用户手册中的示波器部分。
1．待校正二阶线性系统实验中所用到的功能区域：阶跃信号、虚拟示波器、实验电路A1、实验电路A2、实验电路A3。
待校正二阶线性系统模拟电路如图1-5-1所示，系统开环传递函数为：0.1(0.21)K s s +，3.125K =，闭环传递函数：22222212.52512.5n n n s s s s ωζωω=++++，0.2ζ=，12.5n ω=。
图1-5-1待校正二阶线性系统模拟电路（1） 设置阶跃信号源：A ．将阶跃信号区的选择开关拨至“0～5V ”；B ．将阶跃信号区的“0～5V ”端子与实验电路A3的“IN32”端子相连接；C ．按压阶跃信号区的红色开关按钮就可以在“0～5V ”端子产生阶跃信号。
（2） 搭建待校正二阶线性系统模拟电路：A ．将实验电路A3的“OUT3”端子与实验电路A1的“IN11”、“IN13”两端子同时连接，将A1的“OUT1”与A2的“IN21”端子相连接，A2的“OUT2”与A3的“IN33”相连接；B．按照图1-5-1选择拨动开关：图中：R1=200K、R2=200K、R3=200K、R4=100K、R5＝64K、R6=200K、 R7=10K、R8=10K、C1=1.0uF、C2=1.0uF将A3的S5、S6、S10，A1的S3、S6、S9，A2的S3、S8、S13拨至开位置；（3）连接虚拟示波器：将实验电路A2的“OUT2”与示波器通道CH1相连接。
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实验名称 1.3线性系统的校正
预定时间
实验时间
姓名学号李振兴
授课教师
实验台号
专业班级
装
一、目的要求
订
线
1．掌握系统校正的方法，重点了解串联校正。
2．根据期望的时域性能指标推导出二阶系统的串联校正环节的传递函数。
二、原理简述
所谓校正就是指在系统中加入一些机构或装臵 (其参数可以根据需要而1．原系统的结构框图及性能指标
对应的模拟电路图
线
2．期望校正后系统的性能指标
3．串联校正环节的理论推导
线
三、仪器设备
PC 机一台，TD-ACC+(或 TD-ACS)教学实验系统一套。
四、线路示图
订
线
五、内容步骤
1. 将信号源单元的“ST”端插针与“S”端插针用“短路块”短接。
由于每
2．测量原系统的性能指标。
(1) 按图 1.3-2 接线。
将 1 中的方波信号加至输入端。
(2) 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔测量输入端和输出端。
计算响应曲线的
3. 测量校正系统的性能指标。
(1) 按图 1.3-4 接线。
将 1 中的方波信号加至输入端。
(2) 用示波器的“CH1”和“CH2”表笔测量输入端和输出端。
计算响应曲线
六、数据处理
未校正：
订
线
校正后：
七、分析讨论
下面列出未校正和校正后系统的动态性能指标。
订
线
八、实验心得：
做这次实验时我们刚好学了线性系统的校正方法，通过学习解开了我在上次。