9转子绕线机控制系统的串联滞后超前校正设计解析

在控制工程中用得最广的是电气校正装置，它不但可应用于电的控制系统，而且通过将非电量信号转换成电量信号，还可应用于非电的控制系统。控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。校正装置可以补偿系统不可变动部分（由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分）在特性上的缺陷，使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。常用的性能指标形式可以是时间域的指标，如上升时间、超调量、过渡过程时间等（见过渡过程），也可以是频率域的指标，如相角裕量、增益裕量（见相对稳定性）、谐振峰值、带宽（见频率响应）等。

常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示，此外也常采用频率响应的波德图来表示。不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用，以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中，串联校正装置采用有源网络的形式，并且制成通用性的调节器，称为PID（比例-积分-微分）调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。

摘要 (1)

ABSTRACT (2)

1 课程设计目的及要求 (3)

1.1目的 (3)

1.2要求 (3)

1.3方案比较分析 (3)

2 设计计算与分析 (3)

2.1计算幅值与相位裕度 (4)

2.2使用MATLAB软件获得系统的伯德图和相位,幅值裕度。 (4)

3 确定校正网络传递函数 (6)

3.1滞后超前校正设计 (6)

3.2校验校正后系统是否满足要求 (6)

4. 校正前后系统根轨迹的绘制 (7)

4.1校正前系统根轨迹 (7)

4.2校正后系统的根轨迹分析 (8)

5 系统动态性能的分析 (9)

5.1校正前系统的动态性能分析 (9)

5.2校正后系统的动态性能分析 (10)

心得体会 (13)

参考文献 (14)

摘要

在现代科学技术的众多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用，而自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自至今已经过了三代的发展。现代控制理论已广泛应用于制造业、农业、交通、航空及航天等众多产业部门。自动控制理论从线性近似到非线性系统的研究取得了新的成就，借助微分几何的固有非线性框架来研究非线性系统的控制，已成为目前重要研究方向之一。在控制技术需求推动下，控制理论本身也取得了显著进步。为了实现各种复杂的控制任务首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机整体，这就是自动控制系统。

本次课程设计是利用滞后-超前校正网络来校正系统以改善系统性能，首先应该根据原有系统和初始条件要求来确定校正系统，然后利用MATLAB分析校正后的系统是否达到要求以及其性能。

关键字：自动控制 matlab 滞后-超前校正系统分析

Abstract

In many fields of modern science and technology, automatic control technology plays a more and more important role. Automatic control theory has been developed for three generations. Modern control theory has been widely used in many industries, such as manufacturing, agriculture, transportation, aviation and aerospace. Automatic control theory has made new achievements from the linear approximation to the nonlinear system research, control of nonlinear systems with inherent nonlinear framework of differential geometry, and has now become one of the important research direction. The control theory itself has also made remarkable progress in the demand of control technology. In order to achieve a variety of complex control tasks, the control object and the control device are connected in a certain way.

The curriculum design is the use of lead lag controller to correct the system to improve system performance, we should according to the requirements of the original system and the initial conditions to determine the correction system, and then use the MA TLAB analysis of the corrected system meets the requirement and its performance.

Keywords: automatic control matlab lag lead correction system analysis