实验五控制系统校正.docxVIP

实用标准文案 实验五 控制系统校正 Ⅰ. 串联校正装置对系统性能（时域）的影响 一 . 实验目的 了解和观测串联校正装置对系统稳定性及瞬态性能的影响； 验证设计的校正装置是否满足系统的性能要求； 了解系统开环放大倍数对系统稳定性的影响。 二 . 实验装置 微型计算机； 自动控制实验教学软件包。 三 . 实验原理 串联校正装置对系统稳定性及瞬态性能的影响，设单位反馈系统的结构如下图所示： ① 超前校正方案： ② 滞后校正方案： ③ 超前——滞后校正方案： 设计校正装置并验证设计的校正装置是否满足系统的性能要求 ① 未校正系统的原理方块图如下图所示： ② 加上校正装置后系统的原理方块图如下图所示： 精彩文档 实用标准文案 四 . 实验内容及数据处理 （一）串联校正对系统性能的影响 测得数据如下表： GC s 1 ，未校正前的系统性能指标 ①δ %=25时， K=1.2 ， ts =7.013 图一 精彩文档 实用标准文案 ②增大 K，出现临界振荡，此时 K 临界 =11 图二 2. 接入超前校正环节，即 GC s 0.6s 1 ，测试系统性能指标 0.1s 1 ①保持 K 临界 =11 不变，此时δ %=50.4， t s=1.838 图三 ②调节 K，使δ %=25，此时 K=5， ts =1.503 精彩文档 实用标准文案 图四 3. 去除超前校正，接入滞后校正，即设置G C s 2.5s 1 ，测试系统性能指标 30s 1 ①保持 K 临界 =11 不变，此时δ %=62.7， t s=15.37 图五 ②调节 K，使δ %=25，此时 K=0.06 ， ts =114.6 图六 精彩文档 实用标准文案 4. 去除滞后校正环节，接入超前—滞后校正环节，即 2.1s 1 s 1 GC s 1 0.15s ，，测试系统 12s 1 性能指标 ①保持 K 临界 =11 不变，此时δ %=21.9， t s=3.564 图七 ②调节 K，使δ %=25，此时 K=13.5 ， ts =2.705 图八 （二）串联校正装置的设计 测得数据如下表： 精彩文档 实用标准文案 1. GC s 1 ，未校正前的系统性能指标，δ %=60.4， t s=2.677 图九 2. 接入校正环节，即 0.5s 1 GC s 1 0.05s  ，测试系统性能指标，δ %=16.5， ts =0.2654 图十 五 . 思考讨论 （1）实验一中采用的几种校正装置，各有什么特点？如何选用校正装置的类型？ 答：超前校正装置：调节时间短，调节速度快，但稳定性不好； 滞后校正装置：稳定性好，但缺点是调节时间太长，快速性不好； 超前—滞后校正装置兼具了两者的优点，同时避开了两者的缺点，不仅稳定性好，调节时间也快。 （2）在实验一中，当开环增益倍数 K 等于原系统的 K 临界时，采用哪种校正方案使得系统的 精彩文档 实用标准文案 动态性能最好？ 答：由各个校正装置的响应曲线看，当开环增益倍数 K 等于原系统的 K 临界时，采用超前—滞后校正装置对系统的动态性能最好，超调量小，同时调节时间也短。 （3）在实验一中，当σ %=25 时，采用哪种校正方案使得系统在斜坡输入信号作用下，系统的稳态误差最小？ 答：超前校正系统 4）在实验内容二中，是采用什么校正方式？有何特点？ 答：超前校正装置。加入超前校正装置后调节时间变短，超调量减小。 Ⅱ. 串联校正装置对系统特性（频域）的影响 一 . 实验目的 深刻体会相位超前校正装置、相位滞后校正装置、相位滞后—超前校正装置对开环频率特性的影响及其对闭环系统的影响。 二 . 实验装置 微型计算机； 自动控制实验教学软件包。 三 . 实验内容 1. 相位超前校正—微分校正对开环频率特性的影响，取 Gk s 7 1 ，校正 s 1 s 1s 1 0.07 7 1 1 装置 s =0.5 ） GC s 0.1 （ 1 s 1 0.1 Gk s GC s Gk s GC s 精彩文档 实用标准文案 2. 相位滞后校正—积分校正对开环频率特性的影响，取 2 1 ，校正装置 G k s s 0.5s 1 2 s GC s T s 1 T=0.02（ =10） T s 1 Gk s GC s Gk s GC s 精彩文档 实用标准文案 3. 相位滞后—超前校正—微分—积分校正对开环频率特性的影响，取 20 Gk s ， s s 1 s 2 T1s 1 T2 s 1 =10） 校正装置 GC s T1=1.43 T2=6.67（ T1s 1 1 T2 s Gk s GC s Gk s GC s 精彩文档 实用标准文案 四 . 数据处理 （2） . 对未校