2 校正装置前后的比较
2．1 利用MATLAB作出系统校正前与校正后的单位阶跃响应曲线，，校正前和校正后的闭环单位阶跃响应
subplot(2,1,1),step(M1),title('校正前的闭环单位阶跃响应曲线') subplot(2,1,2),step(M2),title('校正后的闭环单位响应阶跃曲线')
图3
由图3可以看出校正前系统的闭环阶跃响应超调大，调节时间长，校正后对应的系统闭环阶跃响应不仅稳定，而且具有良好的性能指标，校正后调节时间减小了很多。提高了系统的快速性
2.2 绘制系统校正前与校正后的根轨迹图
（1） 画根轨迹
>> subplot(2,1,1),rlocus(s1),title('校正前系统的根轨迹') subplot(2,1,2),rlocus(s2),title('校正后系统的根轨迹') 曲线如图4所示：
图4
(2)求分离点
>> disp('求分离点') 求分离点
>> rlocfind(s1)
Select a point in the graphics window selected_point =
-4.8578 + 0.0000i
ans =
0.0182
所以校正前的跟轨迹分离点坐标为（-4.8578，0），此时k*=0.0182 rlocfind(s2)
Select a point in the graphics window Select a point in the graphics window
selected_point =
-14.2180
ans = 0.5572
所以校正后的跟轨迹分离点坐标为（-14.2180，0）；此时k*=0.5572 （3）求与虚轴坐标及k*值
>> disp('求与虚轴交点') 求与虚轴交点 rlocfind(s1)
Select a point in the graphics window selected_point =
0.1185 +22.7642i
ans =
0.4822
所以校正前的跟轨迹与虚轴交点坐标为（0，22.7642），此时k*= 0.4822 rlocfind(s2)
Select a point in the graphics window selected_point =
0 +58.5366i ans = 5.5388
所以校正后的跟轨迹与虚轴交点坐标为（0，58.5366），此时k*= 5.5388
（4）画Nyquist图
>>subplot(2,1,1),nyquist(s1),title('校正前的Nyquist图')
>> subplot(2,1,2),nyquist(s2),title('校正后的Nyquist图')如图5所示
图5
校正前，系统的Nyquist图均不包围（-1，j0）点,N=0，因此Z=P+N=0,所以 校正前后系统都稳定。
校正后，系统的Nyquist图均不包围（-1，j0）点,N=0，因此Z=P+N=0,所以 校正后系统稳定。
3 系统前后幅值裕量、相位裕量的比较
3.1 画Bode图
>> subplot(2,1,1),margin(s1),title('系统校正前的Bode图') >> subplot(2,1,2),margin(s2),title('系统校正后的Bode图') 曲线如图6所示
图6
3.2 计算校正前系统的幅值裕量，相位裕量，幅值穿越频率和相位穿越频率
[Gm1,Pm1,Wcg1,Wcp1]=margin(s1) Gm1 =
0.5556
Pm1 =
-11.3874
Wcg1 =
24.4949
Wcp1 =
32.5383
3.3计算校正后系统的幅值裕量，相位裕量，复制穿越频率和相位穿越频率
>> [Gm2,Pm2,Wcg2,Wcp2]=margin(s2)
Gm2 =
5.4684
Pm2 =
46.0317
Wcg2 =
58.1543
Wcp2 =
18.7630
其中Gm,Pm,Wcg,Wcp分别为系统的幅值裕量，相角稳定裕度，幅值穿越频率和剪切频率
校正前系统的频域指标
剪切频率：Wc=32.5383rad/s,相角稳定裕度γ=-11.3874o，-л穿越频率Wg = 24.4949rad/s，
幅值稳定裕度L= 0.5556 dB
通过此次自动化课程设计学会了很多，在设计过程中，首先根据两种不同校正方法的原理将时域性能指标要求转化到频域来分析计算，并得出传递函数，再用matlab仿真软件进行仿真验证，分别绘出串联超前网络和滞后网络校正前后的伯德图、根轨迹图、阶跃响应曲线、斜坡响应曲线，对曲线逐一对比，从不同角度进行分析，以此得出超前校正和滞后校正的动态性能及静态性能的变化，总结超前网络及滞后网络的作用。 通过实验得出当系统设计要求满足的性能指标属频域特征量时，通常采用频域校正方法。在此次课程设计中，主要用到超前校正、滞后校正两种不同的方法分别对直流电动机进行校正设计，以达到设计要求并改善性能的目的。 学生学习心得 学生（签名）： 2014 年 1月 5日 本人郑重声明所呈交的课程报告是本人在指导教师指导下进行的研究工作及诚信取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同学对本文研究所做的贡献承诺 均已在报告中作了明确的说明并表示谢意。 学生（签名）： 任课 教师 评语 成绩评定： 任课教师（签名）： 年 月 日