用SISO Design Toll 求解系统在校正前的相位裕量

用SISO Design Toll 求解系统在校正前的相位裕量MATLAB设计报告设计题目用SISO Design Toll 求解系统在校正前的相位裕量院系物理与信息工程学院班级通信工程(B10073021) 姓名曾浩学号 201007302123 一、设计目的熟悉MATLAB软件设计系统的基本方法；了解使用 SISO 系统设计工具SISO Design Tool进行系统设计。二、设计内容及要求内容：设系统如上图所示。求该系统在校正前的相位裕量。要求：画出原系统的根轨迹图、开环伯德图，并从图中...

MATLAB设计报告设计题目用SISO Design Toll 求解系统在校正前的相位裕量院系物理与信息工程学院班级通信工程(B10073021) 姓名曾浩学号 201007302123 一、设计目的熟悉MATLAB软件设计系统的基本方法；了解使用 SISO 系统设计工具SISO Design Tool进行系统设计。二、设计内容及要求内容：设系统如上图所示。求该系统在校正前的相位裕量。要求：画出原系统的根轨迹图、开环伯德图，并从图中读出相位量。二、设计过程、启动SISO设计器打开 SISO 系统设计工具在 MATLAB 命令窗口中输入 sisotool 命令，可以打开一个空的 SISO Design Tool，也可以在 sisotool 命令的输入参数中指定 SISO Design Tool 启动时缺省打开的模型。注意先在 MATLAB 的当前工作空间中定义好该模型。 2、定义系统LTI模型在MATLAB窗口中利用以下命令，得到该系统的LTI对象模型ex-2012-GO >>num=[40];den=conv( [1,0],[1,5]);ABC=tf(num,den); 3、输入系统模型在启动SISO Design Tool 窗口后，首先保持如下图中所示默认的控制系统结构然后利用siso design for siso design task 窗口下中File菜单下的命令Import，打开系统数据输入（systen data）对话窗口，如下图所示。在对话框中，先选定控制对象G，再利用【browse】按钮打开一个模型输入（model import）窗口，如下图所示在Model Import窗口中选定MATLAB工作空间中的模型文件ABC，利用该窗口中【Import】按钮便可将控制系统中的控制对象G设置为ABC；再确定传感器H、控制器C和预滤波器F的取值均为常数1的情况下，利用该窗口中的【Close】按钮关闭该窗口；最后在System Data窗口中，利用【OK】按钮，便可在SISO Design for SISO Design Task窗口中自动绘制此负反馈线性系统的根轨迹图，以及系统伯德图，如下图所示：从上图可知原系统的相位裕量为r=42.7° 4、系统设计在完成线性系统数据的输入之后，可以使用诸如零极点配置、根轨迹分析、以及系统伯德图分析等传统的方法来对线性系统进行设计。在SISO Design Tool 窗口中，对控制器C（或传感器H和预滤波器F）的设置，除了可以采用上面介绍的控制对象G的设置方法外，还可以通过如下图所示的Control and Estimation Tools Manager 窗口中选择Compensator Editor页面来设置。在该页面中的Dynamics区域，单机鼠标右键，便可弹出和删除级零点的设置菜单，如下图所示：在根轨迹编辑器中，还可以直接利用鼠标拖动控制器C的零极点，以改变其零极点的分布；通过托动根轨迹图中的紫色方块可以改变控制器C的增益等，以增加对系统的根轨迹进行控制与操作。例如拖动紫色方块后系统的相位裕量由42.7?改变至68.6? 5、系统分析选择SISO Design for SISIO Design Task窗口中Analysis菜单下的Other Loop Responses 命令，来打开一个如下图所示的系统响应曲线分析（Analysis Plots）页面在该页面中，可为同一系统设置6个窗口，且在每个窗口中，均可以任意绘制系统的6中不同响应曲线（step，impulse，bode，nyquist，nichols，ploze/zero）。另外针对各个窗口响应曲线的输入输出参考点也可以利用该页面中Plots下面的选项来选择。当选定Plots下面的选项后，讲立即打开一个LTI浏览器窗口，在此窗口中可以对系统的性能，如超标量、调整时间、峰值时间和上升时间等进行分析。例如分别选中Closed Loop r to y 和Closed Loop r to u 会出现如下六幅图： 6、系统验证在使用SISO Design Tool 完成系统的设计之后，在系统实现之前对设计好的系统通过Simulink进行仿真分析，进一步对控制器进行验证，以确保系统设计的正确性。三、设计感想与总结这次的MATLAB实验设计比平时的练习复杂的多，难的多，同时也让我深深地体会到自己的不足，感到上课时其中许多东西都不太明白，才发现自己的理论知识有些薄弱，然后自己看书并在同学的帮助下后才真正掌握了一些上课学到但是不扎实的知识。加之，我也学到了MATLAB软件的使用方法，刚开始使用这个软件时还真的不知所措，连图都画不出来，后来通过学习可以顺畅的使用其画图，这让我明白了做任何事都要用心，仔细才能做好，这不止是一次小小的实验设计，也是我人生过程中的一次历练，一次心理战，它让我使自己学到的知识得到进一步的巩固；也让我们的动手能力和独立思考及发现关键问题的能力进一步提高，更让我明白了自己身上的欠缺，容易紧张。课程设计需要刻苦耐劳，努力专研的精神，对于每一个事物都有第一次，所以一开始就要有能克服苦难挫折的决心，这期间可能需要连续几个小时，十几个小时的不断努力，最后出成果的瞬间是喜悦，轻松。

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