自动控制原理串联超前校正答案为(0.02019s

2020-11-25 13:10:45 字数 4928 阅读 9269

1楼:匿名用户

lz,这种题目其实没有固定的答案,因为给的稳定裕度要求是一个范围。(如果给定矫正后的截止频率,那么答案可以是固定的,可是这题没给矫正后的截止频率,这样就增加了难度)

先根据稳态误差的要求确定k0,这很简单,过程省略,得k0=1000

然后计算原系统的截止频率和相角裕度,结果是原系统截止频率wc=100rad/s,相角裕度r=0度(很巧,看得出是出题者为了简化计算故意设的)。过程也不写了,就是画原系统的伯德图。

因为没有给定矫正后的截止频率,所以我自己试。用相角超前矫正,截止频率会变大。我试了好几次,最后取矫正后的截止频率wc''=170rad/s,可以满足要求。

把170rad/s带入原系统的频率特性,得l(wc'')=-9.3567db,取超前矫正器的最大超前角wm=wc''=170rad/s,然后计算相应的超前矫正器参数。

10lga=-l(wc'')=9.3567,算得a=8.623

t=1/(wm*根号a)=0.0020031,算出a和t,矫正器参数就定了

矫正器传递函数gc(s)=(1+0.0172731s)/(1+0.0020031s)

校正后系统的相角裕度r=46.2度,满足题目要求。

串联超前校正设计能实现了什么功能? 求详细解答(废话的别说)

2楼:匿名用户

串联超前校正是将超前网络的最大超前角在校正后系统开环频率特性的截止频率处,提高校正后系统的相角裕度和截止频率,从而改善系统的动态性能。

[求助]自动控制原理,串联超前校正

3楼:莼灬叔

1.关于a(wc)=k/(wc*√((0.02wc)^2+1))这是精确求出wc的表达式,有时求解起来不易,图中画出的近似折线,近似折线是怎么来的?

是根据近似开环传递函数得出。近似开环传递函数如何而来?这里有w和转折频率之间大小关系的讨论而来。

我初略说明一下:

本题只有一个转折频率1/0.2=5

w转折频率,我们认为s比较大,把1忽略,g(s)近似等于k/s*(0.2s)

图中w>5,g(s)近似等于k/s*(0.2s),此时l(w)=20logk/[w*(0.2w)]

2.不多于常规做法就是这样,如果说wc'求出来满足条件了,我们就不需要修改了,如果不满足条件,那还要修正。

自动控制原理,求答案! 20

4楼:王磊

首先根据系统型别,在w=0处补画半径无穷大角度为–90*v的圆弧。再应用z=p–n=p–2(n+ – n-)。其中,n+和n-分别为正负穿越次数。

前者,正负穿越次数分别为0和1。系统不稳定,s平面右边有2个极点;后者,正负穿越次数都为0,系统稳定,s右半平面没有极点。

自动控制原理题目 20

5楼:中医**乙

就是个牛顿二定律,能有多难。

对m1:f-k1*y1-f1*dy1/dt-f3*(dy1/dt-dy2/dt)=m1dy1^2/dt^2

对m2:自己写吧.

两侧都动的,弹簧力用相对位移,粘性力用相对速度,注意方向

设单位反馈系统的开环传递函数为:g0(s)=40/{s(0.2s+1)(0.0625s+1)} 1、若要求校正后系统的相角裕度为30

6楼:

去图书馆找一本胡寿松的《自动控制原理》看看

自动控制原理课程设计

7楼:婷

计”参考设计流程

一、理论分析设计

1、确定原系统数学模型;

当开关s断开时,求原模拟电路的开环传递函数个g(s)。

2、绘制原系统对数频率特性,确定原系统性能:c、(c);

3、确定校正装置传递函数gc(s),并验算设计结果;

设超前校正装置传递函数为:

,rd>1

若校正后系统的截止频率c=m,原系统在c处的对数幅值为l(c),则:

由此得:

由 ,得时间常数t为:

4、在同一坐标系里,绘制校正前、后、校正装置对数频率特性;

二、matlab**设计(串联超前校正**设计过程)

注意:下述**设计过程仅供参考,本设计与此有所不同。

利用matlab进行**设计(校正),就是借助matlab相关语句进行上述运算,完成以下任务:①确定校正装置;②绘制校正前、后、校正装置对数频率特性;③确定校正后性能指标。从而达到利用matlab辅助分析设计的目的。

例:已知单位反馈线性系统开环传递函数为:

要求系统在单位斜坡输入信号作用时,开环截止频率c≥7.5弧度/秒,相位裕量≥450,幅值裕量h≥10db,利用matlab进行串联超前校正。

1、绘制原系统对数频率特性,并求原系统幅值穿越频率wc、相位穿越频率wj、相位裕量pm[即(c)]、幅值裕量gm

num=[20];

den=[1,1,0];

g=tf(num,den); %求原系统传递函数

bode(g); %绘制原系统对数频率特性

margin(g); %求原系统相位裕度、幅值裕度、截止频率

[gm,pm,wj,wc]=margin(g);

grid; %绘制网格线(该条指令可有可无)

原系统伯德图如图1所示,其截止频率、相位裕量、幅值裕量从图中可见。另外,在matlab workspace下,也可得到此值。由于截止频率和相位裕量都小于要求值,故采用串联超前校正较为合适。

图1 校正前系统伯德图

2、求校正装置gc(s)(即gc)传递函数

l=20*log10(20/(7.5*sqrt(7.5^2+1))); %求原系统在c=7.5处的对数幅值l

rd=10^(-l/10); %求校正装置参数rd

wc=7.5;

t= sqrt(rd)/wc; %求校正装置参数t

numc=[t,1];

denc=[t/ rd,1];

gc=tf(numc,denc); %求校正装置传递函数gc

3、求校正后系统传递函数g(s)(即ga)

numa=conv(num,numc);

dena=conv(den,denc);

ga=tf(numa,dena); %求校正后系统传递函数ga

4、绘制校正后系统对数频率特性,并与原系统及校正装置频率特性进行比较;

求校正后幅值穿越频率wc、相位穿越频率wj、相位裕量pm、幅值裕量gm。

bode(ga); %绘制校正后系统对数频率特性

hold on; %保留曲线,以便在同一坐标系内绘制其他特性

bode(g,':'); %绘制原系统对数频率特性

hold on; %保留曲线,以便在同一坐标系内绘制其他特性

bode(gc,'-.'); %绘制校正装置对数频率特性

margin(ga); %求校正后系统相位裕度、幅值裕度、截止频率

[gm,pm,wj,wc]=margin(ga);

grid; %绘制网格线(该条指令可有可无)

校正前、后及校正装置伯德图如图2所示,从图中可见其:截止频率wc=7.5;

相位裕量pm=58.80;幅值裕量gm=inf db(即),校正后各项性能指标均达到要求。

从matlab workspace空间可知校正装置参数:rd=8.0508,t=0.37832,校正装置传递函数为 。

图2 校正前、后、校正装置伯德图

三、simulink**分析(求校正前、后系统单位阶跃响应)

注意:下述**过程仅供参考,本设计与此有所不同。

线性控制系统校正过程不仅可以利用matlab语句编程实现,而且也可以利用matlab-simulink工具箱构建**模型,分析系统校正前、后单位阶跃响应特性。

1、原系统单位阶跃响应

原系统**模型如图3所示。

图3 原系统**模型

系统运行后,其输出阶跃响应如图4所示。

图4 原系统阶跃向应曲线

2、校正后系统单位阶跃响应

校正后系统**模型如图5所示。

图5 校正后系统**模型

系统运行后,其输出阶跃响应如图6所示。

图6 校正后系统阶跃向应曲线

3、校正前、后系统单位阶跃响应比较

**模型如图7所示。

图7 校正前、后系统**模型

系统运行后,其输出阶跃响应如图8所示。

图8 校正前、后系统阶跃响应曲线

四、确定有源超前校正网络参数r、c值

有源超前校正装置如图9所示。

图9 有源超前校正网络

当放大器的放大倍数很大时,该网络传递函数为:

(1)其中 , , ,“-”号表示反向输入端。

该网络具有相位超前特性,当kc=1时,其对数频率特性近似于无源超前校正网络的对数频率特性。

根据前述计算的校正装置传递函数gc(s),与(1)式比较,即可确定r4、c值,即设计任务书中要求的r、c值。

注意:下述计算仅供参考,本设计与此计算结果不同。

如:由设计任务书得知:r1=100k,r2=r3=50k,显然

令t=r4c 解得r4=3.5k,c=13.3f

请采纳答案,支持我一下。