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自动控制原理

（课程设计）

班级

学号0940301113

姓名孙泽明

自动控制系统设计

1.1.1二阶系统的时域，频域分析

实验目的：

1.掌握MATLAB基本操作

2.熟悉MATLAB的有关命令

3.学会用MATLAB语言编程

实验内容：

1.基本操作

开机进入WINDOWS状态

运行桌面MATLAB进入MATLAB命令窗口

利用菜单FILW/NEW/M—FILW进入编辑状态，就可编辑M文件

程序的运行在工具栏里点击RUN即可，或返回命令窗口

2.已知一个二阶系统其闭环传递函数如下

G（s）=k/(0.5s^2+s+k)

求K=0.2。0.5，1，2，5时，系统的阶跃响应和频率响应。

给出阶跃响应曲线和频率响应曲线，与原实验二内容比较。

原程序：

k=[0.2,0.5,1,2,5],i=1;

fori=1:1:5

num=k(1,i)

den=[0.5,1,num];

sys=tf(num,den);

step(sys,15)

holdon

end

grid

holdoff

title(k不同时的阶跃响应曲线)

lab1=k=5;text(1.08,1.35,lab1),

lab2=k=2;text(1.81,1.16,lab2),

lab3=k=1;text(3.11,1.04,lab3),

lab4=k=0.5;text(3.07,0.811,lab4),

lab5=k=0.2;text(3.08,0.428,lab5),

原程序：

k=[0.2,0.5,1,2,5],i=1;

fori=1:1:5

num=k(1,i)

den=[0.5,1,num];

bode(num,den)

holdon

end

title(k不同时的阶跃响应曲线)

lab1=k=5;text(3.17,3.89,lab1),

lab2=k=2;text(3.07,-6.21,lab2),

lab3=k=1;text(3.12,-13.9,lab3),

lab4=k=0.5;text(3.08,-20.4,lab4),

lab5=k=0.2;text(3.1,-28.9,lab5),

lab6=k=5;text(1.59,-23.2,lab6),

lab7=k=2;text(1.27,-47.2,lab7),

lab8=k=1;text(1.02,-64.8,lab8),

lab9=k=0.5;text(0.83,-79.4,lab9),

lab10=k=0.2;text(0.663,-91.7,lab10),

预习要求：

1.复习自控原理有关课程的章节，熟悉有关理论知识。

2.认真阅读实验指导书，了解实验内容、要求：阅读附录：控制理论的辅助学习工具—

MATLAB使用指导

1.1.2调试设计超前、滞后校正程序

设计内容及要求：

1、被控对象传递函数为

G(s)=k/(s(s^2+30s+200))

设计超前校正环节，使系统性能指标满足如下要求：

（1）速度误差常数=10

（2）Y=45

未校正图：

原程序：

num=2000;den=conv([1,0],conv([1,10],[1,20]));

G0=tf(num,den);figure(1);margin(G0);holdon

w=0.1:0.1:1000;[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(G0);

[mag,phase]=bode(G0,w)

magdb=20*log10(mag);

phiml=45;data=16;phim=phiml-Pm+data;

alpha=(1+sin(phim*pi/180))/(1-sin(phim*pi/180));

n=find(magdb+10*log10(alpha)=0.0001);

wc=w(n(1));w1=wc/sqrt(alpha);

w2=wc*sqrt(alpha);

numc=[1/w1,1];denc=[1/w2,1];

Gc=tf(nu