❶ matlab中做串聯校正時,怎麼出現如下gui用戶輸入界面
這個是別人用matlab GUIDE開發出來的界面,不是matlab的自帶的,沒有別人的程序的話,你也可以用GUIDE自己製作。
❷ 一型單位反饋系統原有部分的開環傳遞函數為G(s)=k/s(s+1) 要求設計串聯校正裝置,系統滿足下列性能指標
你開始時是不能假設G(s)=k/s^2(s+1)的。
應該這樣做:
1。畫出開環傳遞函數波特圖
2。根據波專特圖判斷截止頻率屬、相角裕度是否符合要求,還要判斷截止頻率出的波特圖斜率是否為20db/dec
3。找出原系統的不足之處後,開始校正。判斷是選擇滯後校正、超前校正還是選擇PID校正,選好校正方式後,求出校正系統(控制系統)的傳遞函數,要使得此傳遞函數的波特圖與原開環傳遞函數的波特圖相加為理想的系統。之後重新判斷一下是否符合要求即可。
❸ 太原理工
(一)復習內容及基本要求
1.自動控制的一般概念
主要內容:自動控制的任務;基本控制方式:開環、閉環(反饋)控制;自動控制的性能要求:穩、快、准。
基本要求:反饋控制原理與動態過程的概念;由給定物理系統建原理方塊圖。
2.數學模型
主要內容:傳遞函數及動態結構圖;典型環節的傳遞函數;結構圖的等效變換、梅遜公式。
基本要求:典型環節的傳遞函數;閉環系統動態結構圖的繪制;結構圖的等效變換。
3.時域分析法
主要內容:典型響應及性能指標、一、二階系統的分析與計算。系統穩定性的分析與計算:勞斯、古爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。
基本要求:典型響應(以一、二系統的階躍響應為主)及性能指標計算;系統參數對響應的影響;勞斯、古爾維茨判據的應用;系統穩態誤差、終值定理的使用條件。
4.根軌跡法
主要內容:根軌跡的概念與根軌跡方程;根軌跡的繪製法則;廣義根軌跡;零、極點分布與階躍響應性能的關系;主導極點與偶極子。
基本要求:根軌跡法則(法則證明只需一般了解)及根軌跡的繪制;主導極點、偶極子等的概念;利用根軌跡估算階躍響應的性能指標。
5.頻率響應法
主要內容:線性系統的頻率響應;典型環節的頻率響應及開環頻率響應;Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據;穩定裕度及計算;閉環幅頻與階躍響應的關系,峰值及頻寬的概念;開環頻率響應與階躍響應的關系,三頻段(低頻段,中頻段和高頻段)的分析方法。
基本要求:典型環節和開環系統頻率響應曲線(Nyquist曲線和對數幅頻、相頻曲線)的繪制;系統穩定性判據(Nyquist判據和對數判據);等M、等N圓圖,尼柯爾斯圖僅作一般了解;相穩定裕度和模穩定裕度的計算;明確最小相位和非最小相位系統的差別,明確截止頻率和帶寬的概念。
6.線性系統的校正方法
主要內容:系統設計問題概述;串聯校正特性及作用:超前、滯後及PID;校正設計的頻率法及根軌跡法;反饋校正的作用及計算要點;復合校正原理及其實現。
基本要求:校正裝置的作用及頻率法的應用;以串聯校正為主,反饋校正為輔;以頻率法為主,根軌跡法為輔;復合校正的應用。
7.線性連續系統的狀態空間分析方法
主要內容:狀態方程的列寫;狀態方程的解(矩陣指數及其性質);系統等價變換;狀態方程與傳遞函數的關系;系統的可控性、可觀性及其判據;動態方程的標准形(可控標准型、可觀標准型);可控性、可觀性分解;對偶原理,傳遞函數的最小實現;狀態反饋及極點配置;狀態觀測器及其設計。
基本要求:上述主要內容中各點均要求,但僅限於單輸入單輸出線性定常連續系統。
8. 非線性系統理論
主要內容:非線性系統動態過程的一般特徵;典型非線性特性及其影響;諧波線性化及描述函數;用描述函數法研究系統穩定性和自激振盪;相軌跡的一般特點及繪制方法;線性系統的相軌跡;非線性系統的相軌跡繪制及分析。
基本要求:明確描述函數法的使用限制條件;典型環節描述函數;用描述函數法分析非線性系統的穩定性和自激振盪;一、二階非線性系統的相軌跡繪制及運動分析。
(二)參考教材
《自動控制原理》 程鵬主編 高等教育出版社出版 2003.8
《自動控制原理學習輔導與習題解答》 程鵬、邱紅專、王艷東 編著 高等教育出版社出版 2004.12
❹ 自動控制原理課程設計 設計題目: 串聯滯後校正裝置的設計
一、理論分析設計
1、確定原系統數學模型;
當開關S斷開時,求原模擬電路的開環傳遞函數個G(s)。
c);(c、2、繪制原系統對數頻率特性,確定原系統性能:
3、確定校正裝置傳遞函數Gc(s),並驗算設計結果;
設超前校正裝置傳遞函數為:
,rd>1
),則:c處的對數幅值為L(cm,原系統在=c若校正後系統的截止頻率
由此得:
由 ,得時間常數T為:
4、在同一坐標系裡,繪制校正前、後、校正裝置對數頻率特性;
二、Matlab模擬設計(串聯超前校正模擬設計過程)
注意:下述模擬設計過程僅供參考,本設計與此有所不同。
利用Matlab進行模擬設計(校正),就是藉助Matlab相關語句進行上述運算,完成以下任務:①確定校正裝置;②繪制校正前、後、校正裝置對數頻率特性;③確定校正後性能指標。從而達到利用Matlab輔助分析設計的目的。
例:已知單位反饋線性系統開環傳遞函數為:
≥450,幅值裕量h≥10dB,利用Matlab進行串聯超前校正。≥7.5弧度/秒,相位裕量c要求系統在單位斜坡輸入信號作用時,開環截止頻率
c)]、幅值裕量Gm(1、繪制原系統對數頻率特性,並求原系統幅值穿越頻率wc、相位穿越頻率wj、相位裕量Pm[即
num=[20];
den=[1,1,0];
G=tf(num,den); %求原系統傳遞函數
bode(G); %繪制原系統對數頻率特性
margin(G); %求原系統相位裕度、幅值裕度、截止頻率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(G);
grid; %繪制網格線(該條指令可有可無)
原系統伯德圖如圖1所示,其截止頻率、相位裕量、幅值裕量從圖中可見。另外,在MATLAB Workspace下,也可得到此值。由於截止頻率和相位裕量都小於要求值,故採用串聯超前校正較為合適。
圖1 校正前系統伯德圖
2、求校正裝置Gc(s)(即Gc)傳遞函數
L=20*log10(20/(7.5*sqrt(7.5^2+1))); =7.5處的對數幅值Lc%求原系統在
rd=10^(-L/10); %求校正裝置參數rd
wc=7.5;
T= sqrt(rd)/wc; %求校正裝置參數T
numc=[T,1];
denc=[T/ rd,1];
Gc=tf(numc,denc); %求校正裝置傳遞函數Gc
(s)(即Ga)3、求校正後系統傳遞函數G
numa=conv(num,numc);
dena=conv(den,denc);
Ga=tf(numa,dena); %求校正後系統傳遞函數Ga
4、繪制校正後系統對數頻率特性,並與原系統及校正裝置頻率特性進行比較;
求校正後幅值穿越頻率wc、相位穿越頻率wj、相位裕量Pm、幅值裕量Gm。
bode(Ga); %繪制校正後系統對數頻率特性
hold on; %保留曲線,以便在同一坐標系內繪制其他特性
bode(G,':'); %繪制原系統對數頻率特性
hold on; %保留曲線,以便在同一坐標系內繪制其他特性
bode(Gc,'-.'); %繪制校正裝置對數頻率特性
margin(Ga); %求校正後系統相位裕度、幅值裕度、截止頻率
[Gm,Pm,wj,wc]=margin(Ga);
grid; %繪制網格線(該條指令可有可無)
校正前、後及校正裝置伯德圖如圖2所示,從圖中可見其:截止頻率wc=7.5;
),校正後各項性能指標均達到要求。相位裕量Pm=58.80;幅值裕量Gm=inf dB(即
從MATLAB Workspace空間可知校正裝置參數:rd=8.0508,T=0.37832,校正裝置傳遞函數為 。
圖2 校正前、後、校正裝置伯德圖
三、Simulink模擬分析(求校正前、後系統單位階躍響應)
注意:下述模擬過程僅供參考,本設計與此有所不同。
線性控制系統校正過程不僅可以利用Matlab語句編程實現,而且也可以利用Matlab-Simulink工具箱構建模擬模型,分析系統校正前、後單位階躍響應特性。
1、原系統單位階躍響應
原系統模擬模型如圖3所示。
圖3 原系統模擬模型
系統運行後,其輸出階躍響應如圖4所示。
圖4 原系統階躍向應曲線
2、校正後系統單位階躍響應
校正後系統模擬模型如圖5所示。
圖5 校正後系統模擬模型
系統運行後,其輸出階躍響應如圖6所示。
圖6 校正後系統階躍向應曲線
3、校正前、後系統單位階躍響應比較
模擬模型如圖7所示。
圖7 校正前、後系統模擬模型
系統運行後,其輸出階躍響應如圖8所示。
圖8 校正前、後系統階躍響應曲線
四、確定有源超前校正網路參數R、C值
有源超前校正裝置如圖9所示。
圖9 有源超前校正網路
當放大器的放大倍數很大時,該網路傳遞函數為:
(1)
其中 , , ,「-」號表示反向輸入端。
該網路具有相位超前特性,當Kc=1時,其對數頻率特性近似於無源超前校正網路的對數頻率特性。
根據前述計算的校正裝置傳遞函數Gc(s),與(1)式比較,即可確定R4、C值,即設計任務書中要求的R、C值。
注意:下述計算僅供參考,本設計與此計算結果不同。
如:由設計任務書得知:R1=100K,R2=R3=50K,顯然
令
T=R4C
❺ 要去參加上海航空公司技術部的筆試,不知道要考些什麼,請參加過告訴我考哪些內容的
(一)復習內容及基本要求
1.自動控制的一般概念
主要內容:自動控制的任務,基本控制方式:開環、閉環(反饋)控制。自動控制的性能要求:穩、快、准及最優化。
基本要求:重點是反饋控制原理與動態過程的概念,以及建立原理方塊圖的方法。
2.數學模型
主要內容:動態方程建立及線性化,傳遞函數及動態結構圖,結構圖的等效變換,梅遜公式及應用,典型環節。
基本要求:重點是傳遞函數和動態結構圖的概念,以及增量線性化、結構圖等效變換的法則。利用復阻抗直接建立電路結構圖的方法。典型環節的概念。
3.時域分析法
主要內容:典型響應及性能指標。一、二階系統的分析與計算。系統穩定性的分析與計算:勞斯、古爾維茨判據。穩態誤差的計算及一般規律。
基本要求:重點是典型響應,性能指標諸概念及計算指標的方法,也要重視結構參數對系統響應影響的一般規律。典型響應以階躍響應為主。勞斯、古爾維茨判據和結構穩定性的概念。終值定理的使用條件。
4.根軌跡法
主要內容:根軌跡的概念與根軌跡方程,根軌跡的繪製法則,廣義根軌跡,零、極點分布與階躍響應性能的關系,主導極點與偶極子,階躍響應的根軌跡分析。
基本要求:重點是根軌跡法則的應用及主導極點、偶極子等的概念,利用根軌跡估算階躍響應的性能指標,法則證明只需一般了解。
5.頻率響應法
主要內容:線性系統的頻率響應,典型環節的頻率響應,系統開環的頻率響應,Nyquist穩定判據和對數頻率穩定判據,穩定裕度及計算,信號的頻譜,閉環幅頻與階躍響應的關系,峰值及頻寬,開環頻率響應與階躍響應的關系,三頻段(低頻段,中頻段和高頻段)的分析方法。
基本要求:頻域性能指標、環節和系統頻率響應曲線的繪制、以及系統穩定性判據(Nyquist判據和對數判據)均為重點內容。等M、等N圓圖,尼柯爾斯圖僅作一般了解。要明確單位最小相位和非最小相位的差別。估算公式只作一般了解。
6.線性系統的校正方法
主要內容:系統設計問題概述,串聯校正特性及作用:超前、滯後及PID。校正設計的頻率法。校正設計的根軌跡法。反饋校正的作用及計算要點。復合校正原理及其實現。
基本要求:校正裝置的作用及頻率法的應用。以串聯校正為主,反饋校正為輔。以頻率法為主,根軌跡法為輔。復合校正的應用。
7.線性連續系統的狀態空間分析方法
主要內容:狀態的概念和狀態方程的列寫,狀態方程的解。狀態方程的線性變換,傳遞函數陣。系統的可控性、可觀性及其判據。動態方程的標准形,可控性、可觀性分解。對偶原理,傳遞函數的實現。狀態反饋及極點配置。狀態觀測器及其設計。穩定性理論。
基本要求:僅限於單輸入單輸出線性定常連續系統的一般理論。
8.采樣系統理論
主要內容:采樣信號及采樣系統。采樣過程的數學描述。采樣信號的復現:香農定理、零階保持器。Z變換及Z反變換:定理、方法及應用。差分方程及差分方程的解。脈沖傳遞函數及動態結構圖變換。采樣系統穩定性計算:雙線性變換和勞斯判據,朱利(Jury)判據。采樣系統穩態誤差的計算及一般規律。采樣系統零、極點分布與動態性能的定性分析。離散系統的狀態方程及其解。
基本要求:Z變換的應用和脈沖傳遞函數的概念,用Z變換解差分方程。
9.非線性系統理論
主要內容:非線性系統動態過程的一般特徵。典型非線性特性及其影響。諧波線性化及描述函數。用描述函數法研究系統穩定性和自激振盪。相軌跡的一般特點及繪制方法。線性系統的相軌跡,非線性系統的相軌跡繪制及分析。非線性系統的校正問題。
基本要求:非線性系統的不可疊加性及自振現象,描述函數法的使用限制條件,描述函數的建立只作一般了解,相軌跡法重點在線性系統相軌跡的全局結構,分段線性系統相軌跡和動態過程的概略分析。
(二)參考教材
《自動控制原理》 程鵬 高等教育出版社
三、模擬電路與數字電路部分的考試大綱
(一)模擬電子技術基礎
1. 三極體共射放大電路、三種工作狀態、飽和失真與截止失真、簡化h參數等效電路、輸入電阻、輸出電阻、電壓放大倍數、共集電極放大電路、共基極放大電路、多極放大電路,共射放大電路頻率響應;
2. 結型場效應管共源極放大電路、微變等效電路、輸入電阻、輸出電阻、電壓放大倍數、共漏極放大電路、共柵極放大電路、N溝道增強型MOS場效應管共源極放大電路;
3. 四種差動放大電路、差放的飽和與截止、共模抑制能力、互補式差放;
4. 負反饋對放大電路性能的改善、反饋系數計算、放大倍數估算、信號源內阻對反饋效果的影響、負反饋放大電路的穩定性;
5. 運算放大器及其負反饋應用:反相放大器、同相放大器、加法器、電壓跟隨器、微分器、積分器、對數、反對數、乘法器、除法器、運放的失調、精密放大器、精密整流器;
6. 運放的非負反饋應用:滯回比較器、方波發生器、三角波發生器、鋸齒波發生器;
7. 正弦振盪器:RC串並聯振盪電路、變壓器反饋式振盪電路、三點式振盪電路、晶體振盪電路;
8. 功放:OTL、OCL、BTL、自舉電路;
9. 串聯式穩壓電路、集成穩壓器、穩壓器的擴壓擴流方式、PWM串聯式開關穩壓電源。
(二)數字電子技術基礎
1.三種基本邏輯、復合邏輯、邏輯函數表示方法及其相互轉換、基本公式、常用公式、基本規則、邏輯化簡、最小項、卡諾圖化簡法、約束化簡;
2.加法器、選擇器、比較器、編碼器、解碼器、多輸出函數化簡;
3.無輸入反變數化簡、補碼、集成組合器件應用、組合電路中的競爭與冒險;
4.TTL與非門、電壓傳輸特性、輸入雜訊容限、輸入負載特性及多餘輸入端處理、平均傳輸時間、OC門線與及外接負載計算、三態門、CMOS反相器、雙向傳輸門;
5.同步RS觸發器與空翻現象、主從JK觸發器及其一次變化問題、邊沿型D觸發器、T及T』觸發器、各類觸發器間的轉換;
6.鎖存器、移位寄存器、累加器、同步二進制加/減法計數器、非同步二進制加法/減法計數器、同步式非同步式的性能比較;
7.三位環形計數器分析及其自啟動設計、三位扭環形計數器分析及其自啟動設計;
8.同步時序電路分析與設計、非同步時序電路分析與設計;
9.有輸入變數的同步時序電路分析與設計;
10.用集成計數器構成任意進制計數器(復位法、置數法);
11.用555時基電路構成施密特觸發器、單穩態觸發器、多諧振盪器;
12.CMOS施密特觸發器、COMS微分型單穩態觸發器、COMS積分型單穩態觸發器;
13.存儲器及其地址擴展與位擴展;
14.倒T形D/A轉換器、計數式A/D轉換器、逐次漸近式A/D轉換器、並聯比較式A/D轉換器。
(三)主要參考教材
1、《模擬電子技術基礎》 華成英、童詩白主編 高等教育出版社。
2、《數字電子技術基礎》 閆石主編 高等教育出版社。
四、微機原理及介面技術部分的考試大綱
(一) 計算機中數的表示及不同數制數間的相互轉換
十進制數、二進制數、十六進制數、BCD碼間的相互轉換
無符號數、有符號數、字元的表示方法
(二)8086微型計算機體系結構
8086的內部結構(EU及BIU,通用寄存器、段寄存器與地址指針寄存器、標志寄存器)
位元組數據及字數據在M中的存放、對准字及非對准字
8086與存儲器的連接、物理地址及邏輯地址
8086工作在最小模式下的引腳定義及讀/寫匯流排時序
(三)8086的指令系統
定址方式
常用指令(數據傳送指令、算術邏輯運算移位指令、串操作指令、控制轉移類指令性)
(四)8086匯編語言程序設計
匯編語言結構(簡單程序、分支程序、循環程序、子程序調用),匯編、連接及執行方式
常用偽指令(段定義、過程定義、變數及符號定義等)
DOS系統功能調用(1、2、6、9、10號功能)
常用匯編語言程序演算法:顯示、排序、傳送、比較、查找
(五)微型計算機的輸入/輸出
介面的概念及基本功能
埠(數據埠、狀態埠、命令埠)
介面中含有的信息
數據的輸入/輸出方式
(六)中斷
中斷的概念
8086的中斷系統
(七)常用可編程介面晶元
可編程並行晶元8255A在方式0下的應用(與鍵盤及七段數碼管的連接)
可編程定時器/計數器8253在方式0、2、3下的應用(計數、定時、分頻)
(八)數/模及模/數轉換
8位D/A轉換器DAC0832工作原理及其介面電路設計、編程
8位A/D轉換器ADC0809工作原理及其介面電路設計、編程
❻ 二階系統與三階系統校正裝置工程設計的依據是
二階的依據是讓阻尼系數等於0.707為設計依據
❼ 什麼是串聯校正及其優缺點
串聯校正裝置可設計成相位超前校正、相位遲後校正和和相位遲後-超前校正形式。
超前校正
為滿足控制系統的靜態性能要求,最直接的方法是增大控制系統的開環增益,但當增益增大到一定數值時,系統有可能變為不穩定,或即使能穩定,其動態性能一般也不會理想。
為此,需在系統的前向通道中加一超前校正裝置,以實現在開環增益不變的前提下,系統的動態性能亦能滿足設計的要求。
遲後校正
與超前校正相反,如果一個控制系統具有良好的動態性能,但其靜態性能指標較差(如靜態誤差較大)時,則一般可採用遲後校正裝置,使系統的開環增益有較大幅度的增加,而同時又可使校正後的系統動態指標保持原系統的良好狀態。
比較超前校正裝置和遲後校正裝置可以發現,遲後校正裝置具有如下特點:
1)輸出相位總滯後於輸入相位,這是校正中必須要避免的;
2)它是一個低通濾波器,具有高頻率衰減的作用;
3)利用它的高頻衰減作用(當 ),使校正後系統剪切頻率 前移,從而達到增大相位裕量的目的。
有源遲後-超前校正裝置的傳遞函數同時是一個典型的PID控制器,式中:KP為比例系數,Ti 積分時間常數,Td為微分時間常數。