控制系統CAD實驗二

2022-10-09 10:57:04 字數 1128 閱讀 6833

實驗二一、 實驗目的

(1)理解串聯超前校正、串聯滯後校正、串聯超前-滯後校正的作用;

(2)掌握串聯超前校正、串聯滯後校正、串聯超前-滯後校正的用途;

(3)熟悉頻率法校正的方法和過程

二、 實驗內容

1. 設一單位負反饋控制系統,如果控制物件的傳遞函式為:

試設計乙個串聯超前校正裝置。

要求:相角裕度≥45。;當系統的輸入訊號是單位斜坡訊號時,穩態誤差ess≤0.

04;取c=1μf時,確定該串聯超前校正裝置的元件資料;繪製出校正後系統和未校正系統的bode圖及其閉環系統的單位階躍響應曲線,並進行對比。

2. 設一單位負反饋控制系統,其控制物件的傳遞函式為:

試設計乙個串聯滯後校正裝置。

要求:超調量≤12%;當系統的輸入訊號是單位斜坡訊號時,穩態誤差ess≤0.04;取c=100μf時,確定該串聯滯後校正裝置的元件資料;繪製出校正後系統和未校正系統的bode圖及其閉環系統的單位階躍響應曲線,並進行對比。

3. 設一單位負反饋控制系統,其控制物件的傳遞函式為:

試設計乙個串聯超前—滯後校正裝置。

要求:相角裕度≥45。;當系統的是輸入訊號是單位斜坡訊號時,穩態誤差ess≤0.

04;要求校正後的系統和未校正的系統在高頻段的bode圖曲線的形狀要基本一致;繪製出校正後系統和未校正系統的bode圖及其閉環系統的單位階躍響應曲線,並進行對比。

有題可得:k=8000,相位裕量為45度,取增加角為5度;

要求:相角裕度≥45。;當系統的是輸入訊號是單位斜坡訊號時,穩態誤差ess≤0.

04;要求校正後的系統和未校正的系統在高頻段的bode圖曲線的形狀要基本一致;繪製出校正後系統和未校正系統的bode圖及其閉環系統的單位階躍響應曲線,並進行對比。

4. 設有一單位負反饋控制系統,其控制物件的傳遞函式為:

試用ziegler-nichols整定法設計乙個pid控制器(確定kp、ti、td的值),要求單位階躍響應中的超調量σ%≤25%。如果有必要就對引數kp、ti、td進行精細調整,並繪製出系統的單位階躍響應曲線。

要求在實驗過程中認真仔細,反覆地調整引數,不斷地嘗試,尤其對引數kp、ti、td進行精細調整,以滿足系統的要求。

同時採用cohen--coon整定方法對其進行pid引數的整定,最後比較這兩種方法。

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