自动控制系统计算机新仿真第7章.pptVIP

第7章 自动控制系统计算机辅助设计;7.2 超前校正、滞后校正以及滞后-超前校正的Bode图设计;解 （1） 根据稳态误差要求，选取 。则开环传递函数为：;（3）选取;于是，校正后系统的开环传递函数为： ;计算机同时计算出幅值增益裕度、相角裕度和穿越频率如下。显然，可以满足系统的性能指标要求。;解 （1） 根据稳态误差要求 ，选取 ，则传函为;（3）求滞后校正器的传递函数。根据设计要求 ，选取校正后的相角裕量。建立一个m文件（不妨命名为lagdgn.m）如下;7.2.3 滞后－超前校正器的Bode图设计;解 （1） 根据稳态误差要求 ; 可知此时幅值裕量 ，相角裕量 ，穿越频率 ，系统不稳定。需要进行滞后-超前校正。;（3）求滞后校正器的传递函数。根据设计要求，选取校正后的相角裕量 。建立一个m文件（不妨命??为laglead.m）如下;7.3 PID控制器设计;为了避免纯微分运算，通常采用近似的PID控制器，其传递函数为;7.3.2 PID控制器各参数对控制性能的影响;解 使用期望特性法来设计PID控制器。;建立该系统的Simulink模型如下 ;7.3.3 使用Ziegler-Nichols经验整定公式进行PID控制器设计;【例7-5】 如图7-19所示的系统，被控对象为一个带有延迟的惯性环节，试用Ziegler-Nichols经验整定公式，计算PID控制器的参数，并且绘制其仿真系统单位阶跃响应曲线。;MATLAB/Simulink模型如图所示， ;7.4 基于状态空间模型的控制器设计方法; 3. 状态向量——如果完全描述一个给定系统的动态行为需要n个状态变量，那么可以将这些状态变量看作是向量X(t)的各个分量，即;【例7-6】 已知线性系统齐次状态方程如下，求系统状态方程的解。;【例7-7】 已知系统状态方程如下，求系统状态方程的解。;7.4.2 状态反馈极点配置控制器设计;【例7-8】 线性控制系统的状态方程为：;语句执行结果为： ;7.4.3 状态观测器设计;解 首先判断系统的能观测性，输入以下语句;7.4.4 基于状态观测器状态反馈控制系统;解 首先判断系统的能控性和能观测性，输入以下语句;再输入以下命令;系统仿真结果