自动课程设计MATLAB仿真 金陵科技学院(5)

2020-04-17 00:16

-14.8257 -8.6709 -8.4663 -0.6994

手动选择第三个分离点后程序输出的结果: >> [k,p]=rlocfind(num,den)

Select a point in the graphics window selected_point = -3.3512 + 0.0621i k = 0.1905 p = -104.5954 -26.5202 -3.5947 -3.3653 -0.8948

手动选择三个分离点后的根轨迹图形如下:

由上述程序可知,当我将十字光标点在图示中的分离点时,程序会自动生

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成该点的坐标,以及该点出的相应的增益K*。在校正前的根轨迹中选中了三个分离点,程序中输出该点坐标(近似于分离点的坐标)分别为(-12.0867,+0.0621i)、(-8.4469,+0.0621i)、(-3.3512,0.0621i)。这三点处的增益分别为K*1=0.05244、K*2=0.05134、K*3=0.1905。

(16)系统校正前的Nyquist图

程序代码如下: >> num=10;

den=conv([1 0],conv([1 0],[0.2 1])); sys=tf(num,den); nyquist(sys); figure(1);

图形如下:

根据所得的Nyquist曲线图可知,开环幅相特性曲线包围(-1,j0)点,开环

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传递函数已知,可以得出,开环传递函数s右半平面极点个数为零,即P=0,而R?0,所以Z=P-R?0,所以闭环系统不稳定。

(17)系统校正后的NYquist图

程序代码如下:

>> num=conv(10,conv([1.56 1],[0.1802 1]));

den=conv([1 0],conv([1 0],conv([0.00966 1],conv([0.3284 1],[0.2 1])))); sys=tf(num,den); nyquist(sys);

图形如下:

根据所得的Nyquist曲线图可知,开环幅相特性曲线没有包围(-1,j0)点,开环传递函数已知,可以得出,开环传递函数s右半平面极点个数为零,即P=0,且R=0,所以Z=P-R=0,所以闭环系统稳定。

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6、心得体会:

经过这一周来的课程设计,我学会了很多。首先,在做课程设计之前完全不知道matlab是什么,甚至都没有听过这个名词。当知道做课程设计要用这个程序时,还在为装matlab程序而头疼,后来在同学的帮助下才装完了程序。

当刚知道自己分在第二组,看到题目时很是高兴,心想运气不错,拿到的是比较熟悉的超前校正案例。可是当真正读题解题时才发现自己高兴的太早了,和同组的同学讨论演算了很久都没有算出合适的超前校正网络的传递函数。然后,我们想着会不会是题目有问题,原函数是二型的,且校正前的相角裕度为负三十多度,极不稳定的函数真的可以仅仅通过一个超前校正网络来校正到稳定状态,且相角裕度达到大于等于35°的要求吗?然后我们试着将原题中的传递函数改成了一型系统,然后翻阅了图书馆几乎所有有关于传递函数以及校正装置的matlab的书,将改题后需要的超前校正网络的传递函数了出来,以及其他设计中要求的各种图形及参数求解了出来。

原本以为课程设计可以圆满告终了,却在着手写报告,对得到的图形以及数据进行分析的时候,翻阅了超前滞后校正的典型例题,无意中发现,好像我们原本的题目与之有些相似之处。于是照着参考资料上的超前校正网络的求校正装置传递函数的程序输入电脑,然后将原题中的相关参数该进去。当看到经过两次超前校正后出来的满足原题所以要求的校正后函数时,我们的心情很是复杂。不知道是改高兴我们终于将困扰了我们三天多的问题解决了,还是该叹息之前的又白做了。不过不管怎样,能最终完美的把题解出来,内心还是有些许的成就感与满足感的。

之后在我们的再次演算、运用matlab解题后,原本只能照着书本将同类型的程序输入matlab机械地按回车键等答案生成的我们发现,现在我们不但能真正看懂大部分的求解程序,而且很多典型的程序语句我们已经能记住了,验证了孰能生巧这一真理。所以,这次课程设计中受益最深的莫过于我们对matlab的初步了解以及简单程序的编写和运用了。

在这次设计中的另一个收获就是,我发现哪怕看起来多么困难、觉得无从下手的题目,只要静下心来,多去查阅资料,多去动手操作尝试,而不是单纯的盯着书上那些我们没学过的程序语句,在那深思那语句到底什么意思,那么我们一定能从实际操作中领悟出很多真谛。

总而言之,实践是检验一切的真理,只要真正用心,认真地去对待了课程设计,最终我们一定会有不错的收获的。

7、参考文献:

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[1] 陈桂明、张明照、戚红雨.应用MATLAB语言处理数字信号与数字图像。科学 出版社,2000

[2] MATLAB 自动控制系统设计/张德丰等编著。—北京:机械工业出版社, 2010.1

[3] Ⅰ.M…Ⅱ.曹…Ⅲ.计算机辅助计算-软件包,MATLAB R2008-教材

Ⅳ.TP391.75 中国版本图书馆CPI数据核字(2009)第125788号

[4] 控制系统MATLAB计算及仿真/黄忠霖,黄京编著。—3版.—北京:国防工业 出版社,2010.9重印

[5] 许志影、李晋平.MATLAB极其在图像处理中的应用.计算机与现代化,

2004(4)

[6] 自动控制/程鹏主编.—2版.—北京:高等教育出版社,2010.4(2011.7重

印)

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