扬州大学自动控制原理课程设计报告(2)

扬州大学能源与动力工程学院课程实习报告

二 未校正系统的分析

开环增益的选择：

1因为ess(?)??0.1，故取K=10rad?1

K（一）未校正系统零极点图

待校正系统的开环传递函数为G(S)?点图，Matlab程序为：

n1=[10];d1=[1 1 0]; sys1=tf(n1,d1); pzmap(sys1)

未校正系统开环零极点图如图2.1所示：

10，使用matlab画出其开环零极S2?S

图2.1 未校正系统开环零极点图

Gb(S)?系统的闭环传递函数为：

10,使用Matlab画零极点图，Matlab

S2?S?10程序为：

n2=[10];d2=[1 1 10]; sys2=tf[n2,d2];

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sys2=tf(n2,d2); pzmap(sys2)

未校正系统闭环零极点图如图2.2所示：

图2.2 未校正系统闭环零极点图

（二）未校正系统根轨迹图

用Matlab作未校正系统的根轨迹图，Matlab程序为： n1=[10];d1=[1 1 0]; sys1=tf(n1,d1); rlocus(sys1)

未校正系统根轨迹图如图2.3所示：

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图2.3 未校正系统根轨迹图

稳定性：当开环增益从零变化到无穷时，根轨迹图上的根轨迹不会越过虚轴进入又半s平面，因此未校正系统对所有K值都是稳定的。

快速性：由图可见，当00.025时，闭环极点为负数极点，系统为欠阻尼系统，单位阶跃响应为阻尼振荡过程，且超调量将随K值的增大而加大，但调节时间的变化不会显著。

（三）未校正系统单位阶跃响应

用Matlab作出系统单位阶跃输入下的系统响应，Matlab程序为：

n2=[10];d2=[1 1 10]; sys2=tf（n2,d2）; step(sys2)

未校正系统系统单位阶跃响应图如图2.4所示：

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图2.4 未校正系统单位阶跃响应图

由阶跃响应图可得，上升时间tr=0.57s，峰值时间tp=1s,调节时间ts=7.3s,超调量?%=60%

由计算可得，上升时间tr=

????=0.55s，峰值时间tp==1.006s，调节时间

?d?d?100%=60.5%

ts=

3.5?

=7s，超调量?%=e???/1??2(四）未校正系统开环传函的波特图

作出系统开环传递函数的波特图，Matlab程序为：

n1=[10];d1=[1 1 0]; sys1=tf（n1,d1）; bode(sys1)

系统的波特图如图2.5所示：

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图2.5 未校正系统波特图

由频域分析方法，画出系统的对数幅频渐进曲线，Matlab程序为： n1=[10];d1=[1 1 0]; sys1=tf（n1,d1）; bodeasym(sys1)

未校正对数幅频曲线如图2.6所示：

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