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二阶系统串联校正装置的设计与分析gui

发布时间:2022-05-31 01:03:37

❶ matlab中做串联校正时,怎么出现如下gui用户输入界面

这个是别人用matlab GUIDE开发出来的界面,不是matlab的自带的,没有别人的程序的话,你也可以用GUIDE自己制作。

❷ 一型单位反馈系统原有部分的开环传递函数为G(s)=k/s(s+1) 要求设计串联校正装置,系统满足下列性能指标

你开始时是不能假设G(s)=k/s^2(s+1)的。
应该这样做:
1。画出开环传递函数波特图
2。根据波专特图判断截止频率属、相角裕度是否符合要求,还要判断截止频率出的波特图斜率是否为20db/dec
3。找出原系统的不足之处后,开始校正。判断是选择滞后校正、超前校正还是选择PID校正,选好校正方式后,求出校正系统(控制系统)的传递函数,要使得此传递函数的波特图与原开环传递函数的波特图相加为理想的系统。之后重新判断一下是否符合要求即可。

❸ 太原理工

(一)复习内容及基本要求
1.自动控制的一般概念
主要内容:自动控制的任务;基本控制方式:开环、闭环(反馈)控制;自动控制的性能要求:稳、快、准。
基本要求:反馈控制原理与动态过程的概念;由给定物理系统建原理方块图。
2.数学模型
主要内容:传递函数及动态结构图;典型环节的传递函数;结构图的等效变换、梅逊公式。
基本要求:典型环节的传递函数;闭环系统动态结构图的绘制;结构图的等效变换。
3.时域分析法
主要内容:典型响应及性能指标、一、二阶系统的分析与计算。系统稳定性的分析与计算:劳斯、古尔维茨判据。稳态误差的计算及一般规律。
基本要求:典型响应(以一、二系统的阶跃响应为主)及性能指标计算;系统参数对响应的影响;劳斯、古尔维茨判据的应用;系统稳态误差、终值定理的使用条件。
4.根轨迹法
主要内容:根轨迹的概念与根轨迹方程;根轨迹的绘制法则;广义根轨迹;零、极点分布与阶跃响应性能的关系;主导极点与偶极子。
基本要求:根轨迹法则(法则证明只需一般了解)及根轨迹的绘制;主导极点、偶极子等的概念;利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标。
5.频率响应法
主要内容:线性系统的频率响应;典型环节的频率响应及开环频率响应;Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据;稳定裕度及计算;闭环幅频与阶跃响应的关系,峰值及频宽的概念;开环频率响应与阶跃响应的关系,三频段(低频段,中频段和高频段)的分析方法。
基本要求:典型环节和开环系统频率响应曲线(Nyquist曲线和对数幅频、相频曲线)的绘制;系统稳定性判据(Nyquist判据和对数判据);等M、等N圆图,尼柯尔斯图仅作一般了解;相稳定裕度和模稳定裕度的计算;明确最小相位和非最小相位系统的差别,明确截止频率和带宽的概念。
6.线性系统的校正方法
主要内容:系统设计问题概述;串联校正特性及作用:超前、滞后及PID;校正设计的频率法及根轨迹法;反馈校正的作用及计算要点;复合校正原理及其实现。
基本要求:校正装置的作用及频率法的应用;以串联校正为主,反馈校正为辅;以频率法为主,根轨迹法为辅;复合校正的应用。
7.线性连续系统的状态空间分析方法
主要内容:状态方程的列写;状态方程的解(矩阵指数及其性质);系统等价变换;状态方程与传递函数的关系;系统的可控性、可观性及其判据;动态方程的标准形(可控标准型、可观标准型);可控性、可观性分解;对偶原理,传递函数的最小实现;状态反馈及极点配置;状态观测器及其设计。
基本要求:上述主要内容中各点均要求,但仅限于单输入单输出线性定常连续系统。
8. 非线性系统理论
主要内容:非线性系统动态过程的一般特征;典型非线性特性及其影响;谐波线性化及描述函数;用描述函数法研究系统稳定性和自激振荡;相轨迹的一般特点及绘制方法;线性系统的相轨迹;非线性系统的相轨迹绘制及分析。
基本要求:明确描述函数法的使用限制条件;典型环节描述函数;用描述函数法分析非线性系统的稳定性和自激振荡;一、二阶非线性系统的相轨迹绘制及运动分析。
(二)参考教材
《自动控制原理》 程鹏主编 高等教育出版社出版 2003.8
《自动控制原理学习辅导与习题解答》 程鹏、邱红专、王艳东 编著 高等教育出版社出版 2004.12

❹ 自动控制原理课程设计 设计题目: 串联滞后校正装置的设计

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)。
c);(c、2、绘制原系统对数频率特性,确定原系统性能:
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
),则:c处的对数幅值为L(cm,原系统在=c若校正后系统的截止频率

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仿真设计(串联超前校正仿真设计过程)
注意:下述仿真设计过程仅供参考,本设计与此有所不同。

利用Matlab进行仿真设计(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:

≥450,幅值裕量h≥10dB,利用Matlab进行串联超前校正。≥7.5弧度/秒,相位裕量c要求系统在单位斜坡输入信号作用时,开环截止频率
c)]、幅值裕量Gm(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
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))); =7.5处的对数幅值Lc%求原系统在
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
(s)(即Ga)3、求校正后系统传递函数G
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;
),校正后各项性能指标均达到要求。相位裕量Pm=58.80;幅值裕量Gm=inf dB(即
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仿真分析(求校正前、后系统单位阶跃响应)
注意:下述仿真过程仅供参考,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工具箱构建仿真模型,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
原系统仿真模型如图3所示。

图3 原系统仿真模型
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
校正后系统仿真模型如图5所示。

图5 校正后系统仿真模型
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
仿真模型如图7所示。

图7 校正前、后系统仿真模型
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

T=R4C

❺ 要去参加上海航空公司技术部的笔试,不知道要考些什么,请参加过告诉我考哪些内容的

(一)复习内容及基本要求
1.自动控制的一般概念
主要内容:自动控制的任务,基本控制方式:开环、闭环(反馈)控制。自动控制的性能要求:稳、快、准及最优化。
基本要求:重点是反馈控制原理与动态过程的概念,以及建立原理方块图的方法。
2.数学模型
主要内容:动态方程建立及线性化,传递函数及动态结构图,结构图的等效变换,梅逊公式及应用,典型环节。
基本要求:重点是传递函数和动态结构图的概念,以及增量线性化、结构图等效变换的法则。利用复阻抗直接建立电路结构图的方法。典型环节的概念。
3.时域分析法
主要内容:典型响应及性能指标。一、二阶系统的分析与计算。系统稳定性的分析与计算:劳斯、古尔维茨判据。稳态误差的计算及一般规律。
基本要求:重点是典型响应,性能指标诸概念及计算指标的方法,也要重视结构参数对系统响应影响的一般规律。典型响应以阶跃响应为主。劳斯、古尔维茨判据和结构稳定性的概念。终值定理的使用条件。
4.根轨迹法
主要内容:根轨迹的概念与根轨迹方程,根轨迹的绘制法则,广义根轨迹,零、极点分布与阶跃响应性能的关系,主导极点与偶极子,阶跃响应的根轨迹分析。
基本要求:重点是根轨迹法则的应用及主导极点、偶极子等的概念,利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标,法则证明只需一般了解。
5.频率响应法
主要内容:线性系统的频率响应,典型环节的频率响应,系统开环的频率响应,Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据,稳定裕度及计算,信号的频谱,闭环幅频与阶跃响应的关系,峰值及频宽,开环频率响应与阶跃响应的关系,三频段(低频段,中频段和高频段)的分析方法。
基本要求:频域性能指标、环节和系统频率响应曲线的绘制、以及系统稳定性判据(Nyquist判据和对数判据)均为重点内容。等M、等N圆图,尼柯尔斯图仅作一般了解。要明确单位最小相位和非最小相位的差别。估算公式只作一般了解。
6.线性系统的校正方法
主要内容:系统设计问题概述,串联校正特性及作用:超前、滞后及PID。校正设计的频率法。校正设计的根轨迹法。反馈校正的作用及计算要点。复合校正原理及其实现。
基本要求:校正装置的作用及频率法的应用。以串联校正为主,反馈校正为辅。以频率法为主,根轨迹法为辅。复合校正的应用。
7.线性连续系统的状态空间分析方法
主要内容:状态的概念和状态方程的列写,状态方程的解。状态方程的线性变换,传递函数阵。系统的可控性、可观性及其判据。动态方程的标准形,可控性、可观性分解。对偶原理,传递函数的实现。状态反馈及极点配置。状态观测器及其设计。稳定性理论。
基本要求:仅限于单输入单输出线性定常连续系统的一般理论。
8.采样系统理论
主要内容:采样信号及采样系统。采样过程的数学描述。采样信号的复现:香农定理、零阶保持器。Z变换及Z反变换:定理、方法及应用。差分方程及差分方程的解。脉冲传递函数及动态结构图变换。采样系统稳定性计算:双线性变换和劳斯判据,朱利(Jury)判据。采样系统稳态误差的计算及一般规律。采样系统零、极点分布与动态性能的定性分析。离散系统的状态方程及其解。
基本要求:Z变换的应用和脉冲传递函数的概念,用Z变换解差分方程。
9.非线性系统理论
主要内容:非线性系统动态过程的一般特征。典型非线性特性及其影响。谐波线性化及描述函数。用描述函数法研究系统稳定性和自激振荡。相轨迹的一般特点及绘制方法。线性系统的相轨迹,非线性系统的相轨迹绘制及分析。非线性系统的校正问题。
基本要求:非线性系统的不可叠加性及自振现象,描述函数法的使用限制条件,描述函数的建立只作一般了解,相轨迹法重点在线性系统相轨迹的全局结构,分段线性系统相轨迹和动态过程的概略分析。
(二)参考教材
《自动控制原理》 程鹏 高等教育出版社

三、模拟电路与数字电路部分的考试大纲
(一)模拟电子技术基础
1. 三极管共射放大电路、三种工作状态、饱和失真与截止失真、简化h参数等效电路、输入电阻、输出电阻、电压放大倍数、共集电极放大电路、共基极放大电路、多极放大电路,共射放大电路频率响应;
2. 结型场效应管共源极放大电路、微变等效电路、输入电阻、输出电阻、电压放大倍数、共漏极放大电路、共栅极放大电路、N沟道增强型MOS场效应管共源极放大电路;
3. 四种差动放大电路、差放的饱和与截止、共模抑制能力、互补式差放;
4. 负反馈对放大电路性能的改善、反馈系数计算、放大倍数估算、信号源内阻对反馈效果的影响、负反馈放大电路的稳定性;
5. 运算放大器及其负反馈应用:反相放大器、同相放大器、加法器、电压跟随器、微分器、积分器、对数、反对数、乘法器、除法器、运放的失调、精密放大器、精密整流器;
6. 运放的非负反馈应用:滞回比较器、方波发生器、三角波发生器、锯齿波发生器;
7. 正弦振荡器:RC串并联振荡电路、变压器反馈式振荡电路、三点式振荡电路、晶体振荡电路;
8. 功放:OTL、OCL、BTL、自举电路;
9. 串联式稳压电路、集成稳压器、稳压器的扩压扩流方式、PWM串联式开关稳压电源。
(二)数字电子技术基础
1.三种基本逻辑、复合逻辑、逻辑函数表示方法及其相互转换、基本公式、常用公式、基本规则、逻辑化简、最小项、卡诺图化简法、约束化简;
2.加法器、选择器、比较器、编码器、译码器、多输出函数化简;
3.无输入反变量化简、补码、集成组合器件应用、组合电路中的竞争与冒险;
4.TTL与非门、电压传输特性、输入噪声容限、输入负载特性及多余输入端处理、平均传输时间、OC门线与及外接负载计算、三态门、CMOS反相器、双向传输门;
5.同步RS触发器与空翻现象、主从JK触发器及其一次变化问题、边沿型D触发器、T及T’触发器、各类触发器间的转换;
6.锁存器、移位寄存器、累加器、同步二进制加/减法计数器、异步二进制加法/减法计数器、同步式异步式的性能比较;
7.三位环形计数器分析及其自启动设计、三位扭环形计数器分析及其自启动设计;
8.同步时序电路分析与设计、异步时序电路分析与设计;
9.有输入变量的同步时序电路分析与设计;
10.用集成计数器构成任意进制计数器(复位法、置数法);
11.用555时基电路构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器;
12.CMOS施密特触发器、COMS微分型单稳态触发器、COMS积分型单稳态触发器;
13.存储器及其地址扩展与位扩展;
14.倒T形D/A转换器、计数式A/D转换器、逐次渐近式A/D转换器、并联比较式A/D转换器。
(三)主要参考教材
1、《模拟电子技术基础》 华成英、童诗白主编 高等教育出版社。
2、《数字电子技术基础》 闫石主编 高等教育出版社。

四、微机原理及接口技术部分的考试大纲
(一) 计算机中数的表示及不同数制数间的相互转换
十进制数、二进制数、十六进制数、BCD码间的相互转换
无符号数、有符号数、字符的表示方法
(二)8086微型计算机体系结构
8086的内部结构(EU及BIU,通用寄存器、段寄存器与地址指针寄存器、标志寄存器)
字节数据及字数据在M中的存放、对准字及非对准字
8086与存储器的连接、物理地址及逻辑地址
8086工作在最小模式下的引脚定义及读/写总线时序
(三)8086的指令系统
寻址方式
常用指令(数据传送指令、算术逻辑运算移位指令、串操作指令、控制转移类指令性)
(四)8086汇编语言程序设计
汇编语言结构(简单程序、分支程序、循环程序、子程序调用),汇编、连接及执行方式
常用伪指令(段定义、过程定义、变量及符号定义等)
DOS系统功能调用(1、2、6、9、10号功能)
常用汇编语言程序算法:显示、排序、传送、比较、查找
(五)微型计算机的输入/输出
接口的概念及基本功能
端口(数据端口、状态端口、命令端口)
接口中含有的信息
数据的输入/输出方式
(六)中断
中断的概念
8086的中断系统
(七)常用可编程接口芯片
可编程并行芯片8255A在方式0下的应用(与键盘及七段数码管的连接)
可编程定时器/计数器8253在方式0、2、3下的应用(计数、定时、分频)
(八)数/模及模/数转换
8位D/A转换器DAC0832工作原理及其接口电路设计、编程
8位A/D转换器ADC0809工作原理及其接口电路设计、编程

❻ 二阶系统与三阶系统校正装置工程设计的依据是

二阶的依据是让阻尼系数等于0.707为设计依据

❼ 什么是串联校正及其优缺点

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