【例6-4】Ⅰ型系统相位滞后校正仿真分析仪。
Ⅰ型系统滞后校正仿真仪程序如shixz06_04所示,其程序框图面板和前面板分别如图6-2-1和图6-2-2所示。
图6-2-1 程序shixz06_04框图面板
程序说明:
关键程序段是实现式(6-2-3)和式(6-2-5)。程序首先根据所设频率范围,使用for循环语句,逐点计算出校正前系统的幅频和相频数据。
1)校正前系统的幅频和相频数据计算。
图6-2-2 程序shixz06_04前面板
%按w0计算校正前系统幅频、相频数据,构成[1,1,N]格式
%下段存放并标记各频率点的相频值语句与上段同
2)计算式(6-2-3)和式(6-2-5)。
3)按式(6-2-6)构成滞后校正环节。
其余程序段大体与例6-1类似。
本实例仿真结果如下:(www.xing528.com)
满足恒速误差要求的待校正系统(g0k1)为
字符串表达式见前面板底部的显示簇中。
滞后校正环节(gcc)为
系数表达式示于前面板板底部的显示簇中。其中β=26.3857,微调系数kcg=0.944。读者可以在前面板上试着改变微调系数值,研究其对频域和时域性能的影响。
校正后系统开环传递函数为
校正后频域性能指标示于前面板“校正后指标”簇中,幅值裕度为17.09dB,相位裕度为50.00°。
程序使用了选择开关分别显示校正前后闭环系统的单位阶跃响应曲线,示于前面板“阶跃响应”示波器中。校正前系统的单位阶跃响应曲线如图6-2-3所示,选择开关节点端口如图6-2-4所示。
校正前后系统及校正环节相频幅频分别示于图6-2-5和图6-2-6中,显示方式由前面板左上角的“Bode图显示方式”菜单选择。显然,校正前系统不稳定,滞后校正后系统性能指标满足设计要求。
图6-2-3 校正前系统的单位阶跃响应曲线
图6-2-4 选择开关节点端口
图6-2-5 校正前后系统相频特性曲线
图6-2-6 校正前后系统幅频特性曲线
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