频域分析法分析RLC动态性能稳态性能和稳定性.doc

邢台学院物理系《自动控制理论》课程设计报告书设计题目: 频域分析法分析 RLC 动态性能稳态性能和稳定性专业: 自动化班级: 学生姓名:学号: 指导教师: 2013 年3月 24日邢台学院物理系课程设计任务书专业: 自动化班级: 学生姓名学号 2 课程名称自动控制理论设计题目频域分析法分析 RLC 动态性能稳态性能和稳定性设计目的、主要内容(参数、方法) 及要求了解频域分析法使用方法学会用频域分析法分析 RLC 动态性能、稳态性能和稳定性基于 MATLAB 的频域分析工作量 2周进度安排 3月 11 日至 3月 13 日,准备资料; 3月 13 日至 3月 22 日,编写; 3月 23 日至 3月 24 日,制图。主要参考资料[1] 谢红卫. 现代控制系统. 高等教育出版社, 2007 [2] 黄坚. 自动控制原理. 高等教育出版社, 2003 [3] 黄忠霖. 自动控制原理的 MATLAB 实现. 国防工业出版社, 2007 [4] 陈伯时. 电力拖动自动控制. 北京:机械工业出版社, 2008 [5] 梁虹,普园媛,梁洁. 信号与线性系统分析[M]. 高等教育出版社, 2006 指导教师签字系主任签字年月日摘要频域分析法是一种图形与设计相结合的方法,它主要是通过系统的开环频率特性来分析系统性能,与其他方法相比较,它具有一些明显的优点,可以避免复杂的求解运算,计算量小。本次课程设计以 RLC 系统为例,研究控制系统的动态性能、稳态性能和稳定性,并对 RLC 系统进行频域域分析。关键词:开环频率特性与闭环系统性能的关系,奈氏判据判系统稳定性,相位裕量及幅值裕量判系统的相对裕量。目录 ......................................... 1 1. 1 低频段........................................................................................ 1 中频段......................................................................................... 3 穿越频 w c 与动态性能的关系............................................ 3 中频段的斜率与动态性能的关系...................................... 4 高频段........................................................................................... 5 ............................................... 6 . 奈氏判据判稳定......................................................................... 6 相位裕量以及幅值裕量判别系统的相对稳定性....................... 8 相位裕量?........................................................................... 9 . 幅值裕量 gk ..................................................................... 10 总结体会........................................................................................... 12 参考文献..................................................................................... 12 1 1. 开环频率特性与系统动态性能的关系频率特性法的主要特点之一是, 根据系统的开环频率特性分析闭环系统的性能。对最小相位系统进行分析时, 通常将开环频率特性分成低频段, 中频段和高频段三个频段。三个频段的划分不是严格的。一般来说, 第一个转折频率以前的部分称为低频段, 穿越频率 w c 附近的区段为中频段, 中频段以后的部分(ccww10 ?) 为高频段, 如图 1-1 系统开环频率特性图频率特性与闭环系统性能的关ω c系。图 1-1 系统开环频率特性图 1