MATLAB实现控制系统的滞后超前校正设计详解

本篇毕业论文设计主要探讨的是如何利用MATLAB软件进行控制系统的滞后-超前校正设计，该研究针对电气工程与自动化专业的自动化专业学生，以B110411班级的程万里同学为例。论文的核心内容分为以下几个部分： 1. **滞后-超前校正设计目的与原理**： - 目的：旨在通过在控制系统中添加滞后-超前校正组件，改善系统的动态性能，确保其满足特定的性能指标，如快速响应、稳定性和抗干扰能力。 - 原理：滞后-超前校正是一种常用的非线性校正方法，通过引入负滞后环节来补偿系统的固有滞后，同时提前调整系统响应，以改善系统稳定性。 2. **设计过程**： - **校正前系统分析**：首先，通过MATLAB进行系统参数测量，包括绘制伯德图（Bode plot）以评估幅值和相位裕度，以及根轨迹分析以了解系统动态特性。 - **参数计算**：确定校正参数，如截止频率，并利用MATLAB工具选择合适的校正系数，如Kp、Ki和Kd。 - **校正验证**：完成校正后，再次使用MATLAB进行系统性能评估，包括校正后系统的幅值裕量和相位裕量的计算，以及绘制新的伯德图和根轨迹，通过仿真分析比较校正前后系统的响应。 3. **前馈控制**： - 前馈控制作为一种补充手段，介绍了其基本原理，即通过预测扰动并预先调整控制策略，减少不确定性的影响。 - 控制对象的选择和仿真：具体说明了所研究的控制对象及其在MATLAB环境中的仿真设置。 4. **心得体会**： - 论文作者分享了在整个设计过程中的心得体会，可能包括遇到的问题、解决方案以及对MATLAB工具使用的感受。 5. **总结与参考文献**： - 最后，论文总结了研究的主要成果，并提供了参考文献，展示了研究的理论基础和方法论依据。 通过这篇论文，读者可以了解到使用MATLAB进行滞后-超前校正设计的具体步骤和实际应用，以及前馈控制在控制系统优化中的作用。这是一篇实践性很强的研究，有助于提升读者在控制工程领域的理论与技能水平。