隨動系統(tǒng)的二階參考模型

本文格式為Word版，下載可任意編輯——隨動系統(tǒng)的二階參考模型重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）

重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院

畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書（簡明）技術(shù)資料

一、設(shè)計題目：

題目18隨動系統(tǒng)的二階參考模型串聯(lián)校正設(shè)計及仿真研究

二、系統(tǒng)說明：

設(shè)二階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如所示

C2R0AR2rR0RcRfAR0C1yA二階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

定義Gp?s?y?s???s?為原二階系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)。

其中：??s?r?s??y?s?

三、系統(tǒng)參量：

系統(tǒng)輸入信號：r?t?；系統(tǒng)輸出信號：y?t?；

四、設(shè)計指標(biāo)：

1.設(shè)定：在輸入為r?t??a?bt，（其中：a?5b?1/sec.）；

2.在保證靜態(tài)指標(biāo)的ess?0.8的前提下，要求動態(tài)期望指標(biāo)：ts?2s（?%?5%）。

五、設(shè)計要求：

基于頻率特性法，試用二階參考模型法（即??22）設(shè)計串聯(lián)校正裝置，以使系統(tǒng)滿

足設(shè)計指標(biāo)的要求。重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院：自動化系指導(dǎo)教師：汪紀(jì)鋒

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重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）日期：2023.12

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重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文）

摘要

在科技高速發(fā)展的今天，自動控制技術(shù)不僅在工業(yè)控制中有廣泛的應(yīng)用，而且在軍事、農(nóng)業(yè)、航空、航海、核能利用等領(lǐng)域也起著十分重要的作用。對于一個系統(tǒng)，首要的要求就是系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時還要求系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能要滿足實際要求，這些都可以通過設(shè)計校正來實現(xiàn)，使其達(dá)到期望的性能指標(biāo)。

在本文中將要探討的系統(tǒng)是典型的Ⅰ型2階線性系統(tǒng)，首先使用勞斯判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，再研究它的靜態(tài)性能，動態(tài)性能是否達(dá)到要求。從系統(tǒng)分析中可以看出，在同時滿足靜態(tài)性能指標(biāo)和系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，無法通過改變放大倍數(shù)來使系統(tǒng)的動態(tài)性能滿足。只有通過串聯(lián)一個校正裝置，才能使系統(tǒng)可以實現(xiàn)給定的性能指標(biāo)，從而達(dá)到系統(tǒng)的設(shè)計要求。

本文對原系統(tǒng)采用二階參考模型串聯(lián)校正的方法來改善系統(tǒng)的性能指標(biāo)，主要有以下這些步驟。第一步，做出原系統(tǒng)的固有特性圖。其次步，依照性能要求，確定截止頻率?c，作二階參考模型特性。第三步，兩線相減，求得校正裝置。第四步，設(shè)置校正裝置，作校正后的波德圖，判斷校正后系統(tǒng)的性能指標(biāo)。

最終使系統(tǒng)在輸入為r(t)?5?t時的靜態(tài)指標(biāo)ess?0.8，同時使動態(tài)期望指標(biāo)ts?2s。并且用MATLAB對原系統(tǒng)和校正后的系統(tǒng)分別進(jìn)行仿真，對比它們的波德圖以及在指定輸入下的輸出，分析其是否達(dá)到要求。

二階校正仿真線性

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ABSTRACT

Intherapiddevelopmentoftechnologytoday,automaticcontroltechnologyisnotonlywidelyusedinindustrialcontrol,butalsointhefieldsofmilitary,agriculture,aviation,marine,nuclearenergyalsoplaysanimportantrole.Forasystem,thefirstrequirementisthatthesystemstability.Atthesametimealsorequiresthesystemdynamicperformanceandsteady-stateperformancetomeetthepracticalrequirements,allofthesecanbeachievedthroughthedesignofcorrection,enablesittoachievethedesiredperformance.

Thesystemwillbediscussedinthispaperisatypeoftypical2orderlinearsystem,firstlytheRouthcriteriontodeterminethestabilityofthesystem,andthenstudyitsstaticperformance,dynamicperformanceandcanmeettherequirements.Fromthesystemanalysiscanbeseen,inthepremiseofstaticperformanceandthesystemstabilityandmeetthedynamicperformance,tomeetthesystemcouldnotbeamplifiedbymultipletochange.Onlythroughtheseriesacorrectiondevice,inordertomakethesystemcanachievethegivenperformanceindex,soastoachievethedesignrequirementsofthesystem.

Performanceindexofthesystembyusingtwoorderreferencemodelseriescorrectionmethodtoimprovethesystem,mainlyhasthefollowingthesesteps.First,maketheinherentcharacteristicsoftheoriginalsystemdiagram.Thesecondstep,accordingtoperformancerequirements,determinethecut-offfrequency,thetwoorderreferencemodel.Thethirdstep,thetwolinessubtraction,andseekcorrectiondevice.Thefourthstepistosetthecorrectionmeans,ascorrectedBodeplot,determineperformanceaftercorrectionsystem.

Finally,makethesystemstaticindexlessthanorequalto0.8whileenablingdynamicexpectationsindexlessthanorequalto2secwhentheinputforr(t)?5?t.AndtheoriginalsystemusingMATLABandcorrectedsystemsimulationrespectively,comparedtotheirBodeplotsandoutputinthespecifiedinput,theanalysisofwhethertomeettherequirements.

SecondorderCorrectionSimulationLinear

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目錄

前言1第一章自動控制系統(tǒng)概述3第一節(jié)線性控制系統(tǒng)3其次節(jié)自動控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)3第三節(jié)系統(tǒng)簡述4一、系統(tǒng)說明4二、系統(tǒng)環(huán)節(jié)介紹4第四節(jié)設(shè)計指標(biāo)5第五節(jié)本章小結(jié)5其次章系統(tǒng)建模6第一節(jié)各環(huán)節(jié)模型建立6一、比較器6二、比例環(huán)節(jié)6三、積