单位阶跃响应时

实验13 系统校正设计：频率法并联校正

一.实验目的

给定控制系统，设计并联校正装置，满足频率法四阶参考模型的性能指标，并通过仿真结果验证设计的准确性。

二.实验步骤

1.在Windows界面上用鼠标双击matlab图标，即可打开MATLAB 命令平台。

2.键入命令simulink，打开结构图设计界面。

3.建立时域仿真的结构图文件“mysimu.m”。

给定结构图如图27所示

图27 SIMULINK仿真结构图

4.结构图单元参数设置。

用鼠标器双击任何一个结构图单元即激活结构图单元的参数设置窗口，完成结构图单元的参数设置。

5.仿真参数设置。

用鼠标选择主菜单的“Simulation”选项，选择“Simulation Parameter”选项，打开仿真参数设置窗口，完成仿真参数设置。

6.仿真操作。

选中“simulation”菜单项中的选项“start”即启动系统的仿真。

（或者使用工具栏上的启动按钮。）

三.实验设计

1.给定系统的开环传递函数为

)

1s 02.0)(1s 1.0(s K )s (G 0++= 要求： （1）

s /1200K v > （2）单位阶跃响应时，超调量%30M p <，过渡时间 s 6.0t s <用频率法设计并联校正装置满足上述性能指标。

2. 满足稳态性能，令K=200，作结构图如上图所示。作频域分析。

numo=[200];deno=conv([1 0],conv([0.1 1],[0.02 1]));

syso=tf(numo,deno);

margin(syso)

计算出系统的稳定相位裕度为

)s /rad 39(65.23)

s /rad 36.22(dB 458.10L 0c 0c 0g g =ω−=γ=ω−=ο

幅值裕度与相位裕度均小于零，系统不稳定。

3.设计校正装置为

1

s 2.0s 0133.0)s (G 2

H += 作SIMULINK 仿真结构图，带有并联校正装置的结构图如图28所示。

图28 校正系统结构图

四.实验要求

1.作校正前后系统的波得图，求得稳定裕度。

2.作校正后系统的阶跃响应，记录系统的响应曲线及性能指标。

五.实验报告要求

1.分析并联校正器的校正作用。

2.写出该系统受校正频率区间的值。