自控原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書2010年9月 實(shí)驗(yàn)七系統(tǒng)校正 實(shí)驗(yàn)十狀態(tài)反饋 一實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)內(nèi)容4.比例積分(PI)環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)示于圖1-4。5.比例微分(PD)環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)示于圖1-5。圖1-56.比例積分微分(PID)環(huán)節(jié)的模擬電路及其傳遞函數(shù)示于圖1-6。圖1-6圖1-6三實(shí)驗(yàn)報(bào)告2.由階躍響應(yīng)曲線計(jì)算出慣性環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，并與由模擬電路計(jì)算的結(jié)附1:實(shí)驗(yàn)一效果參考圖附2:由模擬電路推導(dǎo)傳遞函數(shù)的參考方法令輸入信號(hào)為U?(s)輸出信號(hào)為U?(s)進(jìn)一步簡(jiǎn)化可以得到如果令R2/R1=K,R2C=T,則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可寫成下面的形式：當(dāng)輸入r(t)為單位脈沖函數(shù)時(shí)則有輸入U(xiǎn)1(s)=1當(dāng)輸入r(t)為單位階躍函數(shù)時(shí)則有輸入U(xiǎn)1(s)=1/s當(dāng)輸入r(t)為單位斜坡函數(shù)時(shí)令輸入信號(hào)為U?(s)輸出信號(hào)為U?(s)帶入方程組中消去U'(s)可得由于,則可將R4忽略，則可將兩邊化簡(jiǎn)得到傳遞函數(shù)如下：如果令,',則系統(tǒng)的傳遞函數(shù)可寫成下面的形式：當(dāng)輸入r(t)為單位脈沖函數(shù)時(shí)，單位脈沖響應(yīng)不穩(wěn)定，討論起來無意義當(dāng)輸入r(t)為單位階躍函數(shù)時(shí)則有輸入U(xiǎn)1(s)=1/s當(dāng)輸入r(t)為單位斜坡函數(shù)時(shí)實(shí)驗(yàn)二二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)內(nèi)容圖2-12.改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)(即模擬系統(tǒng)中的R),觀察不同R值對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能有何影響。記錄三種典型動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性曲線(過阻尼、欠阻尼、臨界阻尼)及相應(yīng)的R3.改變比例環(huán)節(jié)的Rf觀察對(duì)系統(tǒng)有何影響。4.改變慣性環(huán)節(jié)的C2觀察對(duì)系統(tǒng)有何影響。三模擬系統(tǒng)方框圖及傳遞函數(shù)：R(S)-1圖2-2四實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論值比較、分析。并根據(jù)表中數(shù)據(jù)推導(dǎo)出此系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。方法參考實(shí)驗(yàn)一)實(shí)驗(yàn)三控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析一實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)電路圖1.系統(tǒng)模擬電路圖示于圖3-1圖3-1S11圖3-2把電位器電阻由大至小變化，即R2=500K->0,找出系統(tǒng)輸出產(chǎn)生等幅振蕩時(shí)相應(yīng)的R2及K值，并觀察輸出波形。2.使系統(tǒng)工作在不穩(wěn)定狀態(tài)，即工作在等幅振蕩情況，電容由luf變成0.luf,觀五實(shí)驗(yàn)報(bào)告等幅振蕩(T=RC=0.1時(shí)，R2=190K)實(shí)驗(yàn)四系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析一實(shí)驗(yàn)?zāi)康难芯块_環(huán)系統(tǒng)類型、輸入信號(hào)和穩(wěn)態(tài)誤差之間的關(guān)系。二實(shí)驗(yàn)原理線路1.0型系統(tǒng)1uf100K500K圖4-111圖4-2luf圖4-31S圖4-41.按圖4-1接線構(gòu)成0型系統(tǒng)，在輸入端加階躍給定信號(hào)并測(cè)取其靜態(tài)位置誤差，試分析當(dāng)系統(tǒng)開環(huán)放大倍數(shù)時(shí)(改變K4),0型系統(tǒng)靜態(tài)位置誤差的變化。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求3.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，與理論計(jì)算值Kp、Kv、ε()比較，作出相應(yīng)的結(jié)論。0型系統(tǒng)階躍輸入0型系統(tǒng)斜坡輸入實(shí)驗(yàn)六系統(tǒng)頻率特性實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)原理 Usr系統(tǒng)環(huán)節(jié)Usc 三系統(tǒng)模擬電路圖S1K系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.將可變電阻調(diào)到某一電阻值(如0K)后，通附：實(shí)驗(yàn)六效果參考圖F:0,25051.8711cy;0.186Dh:2.0ADDBDOReIm;043.982:1g:1.643.00ADDBPDRe;043.982:1g:1.643.00ADDBPDRe0號(hào)：22659DA:2000:DBReIm1am:1.673DA:2.AD:0.637DBZeiIni:1.000;w16.283;1gw:0.798;DA:2.000;AD:2.056;MDBDUEeImtP:1,250;w:gvDADBReImF:1.500,w:9.425;:1.750:w:10.996;igw:1.041;DAr2.000;AD:2.253;M:1DBDOReImtP:2,000:v:12.566;1gw;1.099:DA:2,000:AD:2,361:W:1,181;DB:DOkeF:2.500:w:15.708:1m:1.196:DA:2.000;AD:2,654;M:1.327:DB:2.457:DU:-47.700:Re:0.893:ImF:2.750v:17.279:1gw:1.238:DA:2,000:AD:2,761;W:1,381;DB:2.801:DU;-57.960:Be;0,732:1m;-1A:2.000F:3.250:w:20.420:1cm:1.310:ADDBDUReItF:3.500:w:21.991:1gm:1.342:000:1,266;DB:2,049;Int-1.263;000;AD:2,319;Ta:-1.121F:4.000:1ew:1.400000:AD:2.107:DB:0.453:DO:-113.040;Ee:-0.412:0.0626DD:898F=i-0.4431g:1.4516:-0.496In;-0.6920:w:29.845:1gw:1.475:000;D:1.550;M:0.775;DB:-2.214:DO:-128.700.Re:-0.485:Im:-0.605通法法通法作流的通w031.416:1gw:1.497;000;AD11.DBKeiImi通法法通法作流的通w0AD:1,260M:0,630;DB:-4.01ReIm0558igwi1.539:000;AD:1.157,M:0.579;DB:=DORerIn39Igw:1.694DA:201e:1.611DA:2000:AD:0.820;M:0,410DB:-7,744:D0:-145.440:Ee:-0.338.1m;-0.2330DA12N:0.392;695:1gv:1.687000;AD:0.579;DBDORe10:1.715DA:2.000;DB:-1DUReIm54.978::000:1gw:1.752:D:2:000:0:0:430:950:215:083-13,351:0;-161,280:K8-0,204:Tm1-0.062v1gm:1.764DA:2.000;AD:0.396:M:0,198;DB:-14.067:DU:-161.640:Ret-0.188:Im:-0.062:W:1:1.776:DA:2.000;AD:0,374:8:0,187:D8;-14,563,DUKeW7612611gm:1.787:DA:2.000:AD:0.354;M:0.177;DB:-15.041:DO;=165,330Retfmt21064,403:1c8;1,809;DA:2,000:80;0,310,2FeiIaF:105001gwi1.819;DA:2.000;AD:0.283;M:0.14DBrDURerIm時(shí)間215522實(shí)驗(yàn)七系統(tǒng)校正未校正系統(tǒng)的原理方框圖：見圖7-1所示R(S)-S(0.5S+1)圖7-1未校正系統(tǒng)的方框圖由閉環(huán)傳函校正中常用的性能指標(biāo)有頻域指標(biāo)和時(shí)域指標(biāo)，通?？刹捎酶壽E校正或頻率校正的方法?？刂葡到y(tǒng)中常用的校正方式可分為串聯(lián)校正、反饋校正、前置校正和復(fù)合校正四種，實(shí)際中最常用的校正方式是串聯(lián)校正和串聯(lián)滯后-超前校正：兼有滯后校正和超前校正的優(yōu)點(diǎn)，即已校正系統(tǒng)響應(yīng)速度較由理論推導(dǎo)(可參考有關(guān)自控原理書)得出校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，并學(xué)習(xí)使用Matlab語言進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)(參見本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書第58頁),以下的校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)供參考，同學(xué)們可自行設(shè)計(jì)校正環(huán)節(jié)并對(duì)比分析校正效果：所以校正后的方框圖如圖7-2所示：圖7-2校正后系統(tǒng)的方框圖二未校正系統(tǒng)及校正后系統(tǒng)的模擬電路圖，見圖7-3及圖7-4圖7-3未校正系統(tǒng)的模擬電路圖圖7-4校正后系統(tǒng)模擬電路圖(1)按圖7-3接線。實(shí)驗(yàn)八相平面法分析非線性系統(tǒng)1.實(shí)驗(yàn)的原理方框圖及模擬電路圖相平面圖表征系統(tǒng)在各種初始條件下的運(yùn)動(dòng)過程，相軌跡則表征系統(tǒng)在某個(gè)初始條件下的運(yùn)動(dòng)過程，相軌跡可用圖解法求得，也可以用實(shí)驗(yàn)法直接獲得，當(dāng)改變階躍信號(hào)的幅值，即改變系統(tǒng)的初始條件時(shí)，便獲得一系列相軌跡，根據(jù)相軌跡的形狀和位置就能分析系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)誤差。(1)繼電型非線型系統(tǒng)原理方框圖如圖8-1所示，圖8-2是它的模擬電路圖。MM1圖8-1圖8-2繼電型非線性系統(tǒng)模擬電路圖8-1所示非線性系統(tǒng)用下述方法表示：式中T為時(shí)間常數(shù)(T=0.5),K為線性部分開環(huán)增益(K=1),M為穩(wěn)壓管穩(wěn)壓值。采用e和E為相平面坐標(biāo)，以及考慮則式(8-1)變?yōu)榇隩=0.5、K=1、以及所選用穩(wěn)壓值M,應(yīng)用等傾線法作出當(dāng)初始條件時(shí)的相軌跡，改變r(jià)(0)值就可以得到一簇相軌跡。圖8-1所示系統(tǒng)的相軌跡曲線如圖8-3所示。圖8-3圖8-1所示系統(tǒng)相軌跡圖8-3中的縱坐標(biāo)將相平面分成兩個(gè)區(qū)域(I和Ⅱ),e軸是兩組相軌跡的分界線，系統(tǒng)在階躍信號(hào)下，在區(qū)域I內(nèi)，例如在初始點(diǎn)A開始沿相軌跡運(yùn)動(dòng)到分界線上的點(diǎn)B,從B點(diǎn)開始在區(qū)域Ⅱ內(nèi)，沿區(qū)域Ⅱ內(nèi)的相軌跡運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C再進(jìn)入?yún)^(qū)域I,經(jīng)過幾次往(2)帶速度負(fù)反饋的繼電型非線性系統(tǒng)原理方框圖如圖8-4所示。圖8-2中的虛線用導(dǎo)線連接，則圖8-2就是圖8-4的模擬電路。11M圖8-4帶速度負(fù)反饋的繼電型非線性系統(tǒng)圖8-5圖8-4的相軌跡圖8-6飽和非線性系統(tǒng)圖8-7是它的模擬電路圖8-7飽和非線性系統(tǒng)模擬電路圖圖8-8圖8-6所示系統(tǒng)的相軌跡從圖8-2和圖8-7中可看出，1”運(yùn)算放大器的輸出是(一e),而4”運(yùn)算放大器一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?培養(yǎng)模擬研究采樣系統(tǒng)的技能。2驗(yàn)證和加深理解采樣系統(tǒng)的基本理論。二實(shí)驗(yàn)原理和線路1信號(hào)的采樣與保持圖9-1采樣保持器原理方框圖38SNE555Q圖9-2采樣保持電路(2)調(diào)整采樣周期為3ms(4)調(diào)整采樣周期T=30ms,T=60ms,T=100ms,觀察并記錄系六實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求2.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析比較，討論采樣周期對(duì)系統(tǒng)3.說明圖9-3相應(yīng)的連續(xù)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象嗎?為什么?附：實(shí)驗(yàn)九效果參考圖實(shí)驗(yàn)十狀態(tài)反饋1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?實(shí)驗(yàn)原理和電路1)被控對(duì)象狀態(tài)方程與能控性檢測(cè)若受控系統(tǒng)(A、B、C)完全能控，則通過狀態(tài)反饋可以任意配置極點(diǎn)，設(shè)受控系統(tǒng)如圖10-1所示。圖10-1受控系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)表示為被控對(duì)象狀態(tài)方程S(A,B,C),可以得：圖10-1受控系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程為：式中,C=[10]行一列的值為反饋系數(shù)(由于是開環(huán)所以為零),詳情可參照參考書狀態(tài)反饋的相應(yīng)章2)理想極點(diǎn)配置由3)狀態(tài)反饋系數(shù)確定假如狀態(tài)反饋后系統(tǒng)的特征方程為于是可計(jì)算出極點(diǎn)配置后系統(tǒng)如圖10-2或10-3所示：L1工S圖10-2極點(diǎn)配置后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖L圖10-3極點(diǎn)配置后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖10-5圖10-6實(shí)驗(yàn)十一模擬PID控制實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.研究PID控制器的參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性及過渡過程的影響。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖11-1所示。圖11-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖中PID調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為Gc(S)=Kp(1+ki/S+KdS)控制對(duì)象的傳遞函數(shù)為別為Gp1(S)=5/((0.5S+1)(0.1S+1))2.本實(shí)驗(yàn)采用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為Gc(S)=Kp(1+ki/S)模擬電路圖為圖11-2。圖11-2PI調(diào)節(jié)器的模擬電路3.被控對(duì)象的模擬電路圖分別示于圖11-3和圖11-4,其中圖11-3對(duì)應(yīng)Gp1(S);圖11-4對(duì)應(yīng)Gp2(S)。-3圖11-3圖11-5被控對(duì)象為圖11-5被控對(duì)象為Gpl(S)時(shí)的系統(tǒng)接線圖圖11-6被控對(duì)象為Gp2(S)時(shí)的系統(tǒng)接線圖4.被控對(duì)象Gp1(S)為0型系統(tǒng)，采用PI控制或PID控制，可使系統(tǒng)變?yōu)镮型系統(tǒng)，被控對(duì)象Gp2(S)為I型系統(tǒng)，采用PI控制或PID控制，可使系統(tǒng)變?yōu)棰蛐拖到y(tǒng)。5.當(dāng)輸入為階躍信號(hào)時(shí)，研究PI調(diào)節(jié)器電阻R2及電容C取不同參數(shù)時(shí)系統(tǒng)的階躍響6.常用的反饋校正是在被調(diào)量的負(fù)反饋之外，再加上被調(diào)量微分的負(fù)反饋，有助于抑PI調(diào)節(jié)器如圖11-7所示?？筛淖兾⒎址答侂娮桦娙莸膮?shù)并分析系統(tǒng)的階躍響應(yīng)并與步驟5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較。圖11-8帶微分負(fù)反饋的PI調(diào)節(jié)器且被控對(duì)象為Gp1(S)時(shí)的系統(tǒng)接線圖三實(shí)驗(yàn)報(bào)告 控制對(duì)象為Gp2時(shí)的系統(tǒng)階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)十二數(shù)字PID控制實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.研究數(shù)字PID控制器的參數(shù)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性及過渡過程的影響。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖12-1所示。圖12-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.系統(tǒng)接線如圖12-2所示。圖12-2系統(tǒng)接線圖3.增量式PID控制算法是常用的控制算法，其公式為：一般情況下，增大比例系數(shù)KP會(huì)加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，有利于減少靜差。減小積分系數(shù)KI(即增大積分時(shí)間提Ti)將減少積分作用，有利于減少超調(diào)使系統(tǒng)穩(wěn)定但系統(tǒng)消除靜差的速度變慢。增加微分系數(shù)D(即增大積分時(shí)間提Td)有利于加快系統(tǒng)三實(shí)驗(yàn)報(bào)告2.過渡過程為最滿意時(shí)的調(diào)節(jié)器參數(shù)值，畫出系Bode采用積分分離PID控制算法實(shí)驗(yàn)效果圖統(tǒng)、離散系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。下面簡(jiǎn)要介紹一下基于 Nonlinear5HocsHocsPorancters:SmSumAddorsubtroctnputsSpeciyoneotthetolomingshingcontainingortforeoLstofsime:根據(jù)系統(tǒng)模擬電路，設(shè)計(jì)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖1)慣性環(huán)節(jié)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖及其階躍響應(yīng)曲線如圖1--1所示。2圖1--1慣性環(huán)節(jié)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖及其階躍響應(yīng)曲線2)積分環(huán)節(jié)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖及其階躍響應(yīng)曲線如圖1--2所示。1圖1--2積分環(huán)節(jié)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖及其階躍響應(yīng)曲線3)比例積分環(huán)節(jié)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖及其階躍響應(yīng)曲線如圖1--3所示。圖1--3比例積分環(huán)節(jié)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖及其階躍響應(yīng)曲線二階系統(tǒng)階躍響應(yīng)圖2-1不同R的階躍響應(yīng)曲線11圖2-3R=300K時(shí)Simulink模型圖與響應(yīng)曲線10.1s0utt圖2-4R=400K時(shí)Simulink模型圖與響應(yīng)曲線根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)T=RC=0.1,R3=190K時(shí)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖與響應(yīng)曲線如圖3-1,3-3所示。當(dāng)T=RC=0.01,R3=500K時(shí)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖與響應(yīng)曲線如圖3-2,3-4所示。 + 0.1s圖3-1T=RC=0.1,R3=190KSimulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖+0.1s5圖4-1,4-2所示。+511如圖4-3,4-4所示。11十十S圖4-4I型系統(tǒng)輸入階躍給定信號(hào)響應(yīng)曲線實(shí)驗(yàn)五控制系統(tǒng)的根軌跡1)二階系統(tǒng)的根軌跡傳遞函數(shù)為根軌跡如圖5-1所示：圖5-1二階系統(tǒng)根軌跡2)帶零點(diǎn)的二階系統(tǒng)的根軌跡傳遞函數(shù)為根據(jù)傳函編寫程序如下根軌跡如圖5-2所示：圖5-2帶零點(diǎn)的二階系統(tǒng)根軌跡3)條件穩(wěn)定系統(tǒng)的根軌跡num=[1,6];den=conv([10],conv([18],conv([112],[148])根軌跡如圖5-3所示：圖5-3條件穩(wěn)定系統(tǒng)根軌跡bodebode(nc,dc)閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)閉環(huán)系統(tǒng)波特圖開環(huán)系統(tǒng)波特圖根軌跡仿真軟件RltoolMATLAB提供了一個(gè)輔助設(shè)計(jì)閉環(huán)系統(tǒng)根軌跡的仿真軟件Rltool,可以用來進(jìn)行根軌跡校正，在Rltool環(huán)境下只需設(shè)計(jì)很少的環(huán)境參數(shù)即可進(jìn)行根軌跡的仿真和校正，并且根軌跡校正裝置設(shè)計(jì)完畢后還可以直接從圖中讀出，不需進(jìn)行大量繁瑣的計(jì)算，尤其是在不必精確計(jì)算模型參數(shù)的場(chǎng)合，只需在圖中大致確定變化極點(diǎn)的位置及增益，即可獲得校正裝置的模型，非常適合與工程設(shè)計(jì)。以上面第2項(xiàng)帶零點(diǎn)的二階系統(tǒng)的根軌跡為例：點(diǎn)擊Tools下的LoopResponses可以觀察系統(tǒng)的階躍響應(yīng)、波特圖等。在這里可以改變系統(tǒng)增益、增刪零極點(diǎn)改變根軌跡的形狀，對(duì)照觀察系統(tǒng)的階躍響應(yīng)、波特圖等，不斷試驗(yàn)，直到選出滿意的參數(shù)。1記錄根軌跡起點(diǎn)、終點(diǎn)與根軌跡條數(shù)，確定根軌跡的分離點(diǎn)與相應(yīng)的增益；2確定③臨界穩(wěn)定時(shí)的增益；3分析閉環(huán)極點(diǎn)在S平面上的位置與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的關(guān)系。設(shè)某二階被控系統(tǒng)的傳遞函數(shù)G(s)如下。試選用合適的方法設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)校正裝置K(s),使得系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線超調(diào)量δ%<30%,過渡過程時(shí)間ts<1.5s,開環(huán)比例系數(shù)K>10/s。分析：對(duì)于本例這種二階系統(tǒng)，系統(tǒng)閉環(huán)階躍響應(yīng)的超調(diào)量δts與其傳遞函數(shù)的系數(shù)有著確定的關(guān)系。即便加入校正裝置后成為了三階或四階系統(tǒng)，其主導(dǎo)極點(diǎn)和超調(diào)量δ%和過渡過程時(shí)間ts之間同樣有著近似的函數(shù)關(guān)系。因此，通環(huán)境提供了一些可視化操作手段，不必進(jìn)行繁瑣的計(jì)算，即可進(jìn)行直觀的設(shè)1輸入被控系統(tǒng)并繪制其根軌跡(參見前一頁內(nèi)容)。一般校正裝置的傳遞函數(shù)為可根據(jù)一定的規(guī)則在R1tool仿真環(huán)境下不斷試驗(yàn)，直到選出滿意的參數(shù)，在極點(diǎn)，并且零點(diǎn)在極點(diǎn)的左邊，彎曲程度隨著零極點(diǎn)間距離的增大而增大(是經(jīng)驗(yàn)，而非嚴(yán)格的定理)。考慮到物理可實(shí)現(xiàn)性，選擇的零極點(diǎn)位置都落在實(shí)提示：初步求得的串聯(lián)校正裝置的傳遞函5根據(jù)響應(yīng)曲線校驗(yàn)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。所謂偶極子，是指復(fù)平面上距離很近的一對(duì)零點(diǎn)和極點(diǎn)。增仍以上面第2項(xiàng)帶零點(diǎn)的二階系統(tǒng)為例：s=tf('s');model=(s+4)/(s^2+4*s用鼠標(biāo)點(diǎn)擊File菜單中的Import選項(xiàng)，model字段將會(huì)顯示在MATLAB工作區(qū)上可供選擇的模型，單擊這個(gè)模型，然后單擊G(plant)左邊的->按鈕，然后單擊OK即也可以在MATLAB的命令窗口中將模型含括在sisotool命令中直接打開，例如：den=[1416];[nc,dc]=cloop(num,den,-1)sys=tf(nc,dc)ltiview(sys)S1K根據(jù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖編寫程序繪制閉環(huán)Bode圖程序如下：num=[30];den=[0.110];[nc,dc]=cloop(num,den,-1);bode(nc,dc)似…心通似…心通圖6-4開環(huán)bode圖+111ans=[t,x,y]=sim('qi2',10);plot(t,y);1.1476tp=spline(y,t,圖7-3未校正系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線圖7-4校正后系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線bode(no2,do2)[nc1,dc1]=cloop(no1,dol);[nc2,dc2]=cloop(no2,do2);subplot(1,2,1);step(ncl,dc1)subplot(1,2,2);step(nc2,dc2)實(shí)驗(yàn)八相平面法分析非線性系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，設(shè)計(jì)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖。1)繼電型非線性系統(tǒng)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖如圖8-1所示，相平面圖如圖8-2所示。Gain-1s圖8-1繼電型非線性系統(tǒng)Simulink動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu)圖圖8-2繼電型非線性系統(tǒng)相平面圖1