用matlab写已知待校正的单位负反馈系统的开环传递函数为G0=K/s/(s+1)/(0.5*s+1),要求设计校正装置,使系统满足如下指标:①在单位斜坡信号作用下,位置输出稳态误差ess<=0.1;②相位裕度>=50°;③幅值裕度>=10dB。
时间: 2024-03-29 22:38:55 浏览: 229
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好的,我看您需要进行PID控制器设计来满足这些指标。具体步骤如下:
1. 首先根据系统的开环传递函数G0,求出其闭环传递函数Gc。
2. 然后根据指标①,可以得到系统的静态误差系数Kv,即Kv = lim s->0 s*Gc(s) = 1/(1+K).
解得K = 10。
3. 接着根据指标②和③,可以确定PID控制器的参数。
首先,根据相位裕度的要求,可以将相位裕度补偿角设为50°,即φm = 50°。
其次,根据幅值裕度的要求,可以将增益裕度补偿系数设为10dB,即Kp = 10。
最后,根据相位裕度和增益裕度的要求,可以得到积分时间常数Ti和微分时间常数Td的范围:
Ti >= 4/ωgc,其中ωgc是相位裕度补偿角为50°时的系统截止频率。根据计算,ωgc约为2.16rad/s。
Td <= Ti/8,即Td <= 0.25/ωgc。
综合上述要求,可以选择Ti = 0.5s,Td = 0.06s,得到PID控制器的传递函数为:
Gc(s) = Kp*(1 + 1/(Ti*s) + Td*s) = 10*(1 + 2s + 0.03s^2)/(s*(1 + 0.5s)*(1 + 0.05s))
4. 最后,将PID控制器的传递函数Gc(s)与系统的开环传递函数G0(s)相乘,得到闭环传递函数G(s) = Gc(s)*G0(s)。
用MATLAB进行模拟仿真,可以验证系统满足指标①、②、③的要求。
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