1、-年第1學(xué)期院另U：課程名稱：自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)名稱：二階系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)特性日勺實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)教室： 指弓I教師： 小構(gòu)成員（姓名，學(xué)號(hào)，實(shí)驗(yàn)權(quán)重）:實(shí)驗(yàn)日期:評(píng) 分:、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、深刻理解串聯(lián)超前網(wǎng)絡(luò)和滯后網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)性能日勺調(diào)節(jié)作用；2、掌握串聯(lián)超前和滯后校正網(wǎng)絡(luò)日勺設(shè)計(jì)措施；3、學(xué)習(xí)并掌握計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)措施；4、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)串聯(lián)超前和滯后校正勺特點(diǎn)，以及對(duì)系統(tǒng)性能影響勺規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)及規(guī)定（一）實(shí)驗(yàn)任務(wù)如圖（a）所示為大型衛(wèi)星天線系統(tǒng)，為跟蹤衛(wèi)星勺運(yùn)動(dòng)，必須保證天線勺精擬定位。天線指向控制 系統(tǒng)采用電樞控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)天線，其框圖模型如圖（b）所示。若規(guī)定：（1）系統(tǒng)在斜坡作用下勺穩(wěn)態(tài)

2、 誤差不不小于10%； （2）系統(tǒng)相角裕度不小于40度；（3）階躍響應(yīng)勺超調(diào)量不不小于25%，調(diào)節(jié)時(shí)間不不小于2s。通過(guò)實(shí)驗(yàn)請(qǐng)完畢下列工作:圖（a圖（a）天線1、若不加校正網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)繪制系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線和開(kāi)環(huán)bode圖，觀測(cè)系統(tǒng)能否滿足上述性能 指標(biāo)規(guī)定。2、若Gc （s） = Kp，通過(guò)繪制系統(tǒng)根軌跡圖，擬定使系統(tǒng)穩(wěn)定勺K,值范疇；并通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究?jī)H調(diào)節(jié) 參數(shù)七與否能滿足指標(biāo)規(guī)定。規(guī)定至少選擇三個(gè)K,值分別繪制階躍響應(yīng)曲線和bode圖加以闡明。3、設(shè)計(jì)合適勺超前校正網(wǎng)絡(luò)Gc （s），使系統(tǒng)滿足性能指標(biāo)規(guī)定。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)圖形反映校正過(guò)程和實(shí) 驗(yàn)成果。提示：如果一級(jí)超前無(wú)法滿足規(guī)定，則可設(shè)計(jì)二級(jí)

3、超前網(wǎng)絡(luò)。4、設(shè)計(jì)合適勺滯后校正網(wǎng)絡(luò)Gc （s），使系統(tǒng)滿足性能指標(biāo)規(guī)定。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)圖形反映校正過(guò)程和實(shí) 驗(yàn)成果。5、列表闡明超前校正和滯后校正勺效果、長(zhǎng)處、缺陷、合用場(chǎng)合。A6、計(jì)算干擾D（s）=-對(duì)輸出y（s）勺影響（可以假定R（s） = 0 ）。s（二）實(shí)驗(yàn)規(guī)定1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇校正網(wǎng)絡(luò)勺參數(shù)使校正后勺系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)定;2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)超前校正、滯后校正日勺控制規(guī)律；3、總結(jié)在一定控制系統(tǒng)性能指標(biāo)規(guī)定下，選擇校正網(wǎng)絡(luò)日勺原則；4、采用人工分析與MATLAB平臺(tái)編程仿真結(jié)合完畢設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)。三、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(含實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇、控制器選擇、仿真程序等)不加校正網(wǎng)絡(luò)：%系統(tǒng)階躍響應(yīng)t=0:0.01

4、:10num=10;den=0.02 0.3 1 0;y x t=step(num,den,t);plot(t,y,k);xlabel(wn t);ylabel(Y(t);grid on;%系統(tǒng)開(kāi)環(huán)波特圖w=logspace(-1,3,200);num=10;z=conv(1 0,0.1 1) ； p=0.2 1； den=conv(z,p);sys=tf(num,den)bode(sys) grid on增長(zhǎng) G (s) K :%繪制跟軌跡num=10;den=0.02 0.3 1 0;sys=tf(num,den)rlocus(sys);rlocfind(sys)；rlocfind(sys)；gtext(不穩(wěn)定)；gtext(穩(wěn)定)； grid on;%根據(jù)跟軌跡圖選用Kp勺三個(gè)值為0.5, 0.707, 1.2繪制階躍響應(yīng)曲線t=0:0.01:10；num1=5;num2=7.07;num3=12;den=0.02 0.3 1 0;y1 x t=step(num1,den,t);y2 x