液压力电液控制系统实验报告实验五.docx

实验五电液位置控制系统建模和特性分析
机自1105—张建芳—41140139
1. 实验目的
学会使用MATLAB软件分析电液位置控制系统的特性分析,加深对所学知识的理解;
掌握电液位置控制系统的特点及其校正方法;
培养应用MATLAB软件进行电液位置控制系统设计的实践能力。


利用MATLAB软件分析电液位置控制系统的开环频率特性,闭环频率特性,并由此判断电液位置控制系统的性能。
利用MATLAB软件的系统校正和设计工具进行系统的校正和设计。

开环对数频率特性:
开环对数频率特性:利用开环频域指标,如穿越频率ωc,相位裕量γ和增益裕量γe等评价系统;
从系统开环频率响应可较方便而直观进行系统动态特性分析和提出改进系统品质的方法。
闭环对数频率特性
闭环对数频率特性:利用闭环频域指标,如谐振频率Wo、截止频率Wb和谐振峰值Mr等评估系统。反映系统的实际动态特性;
MATLAB软件通过数值计算法,根据控制系统的传递函数,给出控制系统的相应输出特性。
3. 实验方法与步骤
。


卷曲机光电液带材矫偏控制系统方框图及传递函数如下

clear all
num1=[1];
den1=[1/112^2 2* 1];
G1=tf(num1,den1);
num=[1];
den=[1/^2 2* 1 0];
G2=tf(num,den);
G4=10*G1*G2;
bode(G4)
G=feedback(G4,1)
hold on
bode(G)

若K=1时,系统的开环波特图如下图。从稳定性考虑,系统的相位裕量应为30°~60°,增益裕量应为6dB以上。现将矫偏控制的增益裕量定为6dB。由下图得将零分贝线向上平移20dB,则,w=1时,幅值为20dB,即20lgK=20即K=10。于是增益裕量6dB时,对应的频率为52rad/s,新零分贝线的穿越频率wc=10rad/s对应的相位裕量为76°。

分析系统的闭环特性:
F(-3dB)=,w(-90)=,谐振峰值Mr=-

系统的矫正方法较多,根据矫偏控制系统的具体情况可以采用液压校正或电气校正
校正参数计算:a=5-20,取a=10,Wc=
用sisotool工具设计:Gc=*(1+)/(1+)


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num1=[1];
den1=[1/112^2 2* 1];
G1=tf(num1,den1);
num=[1];
den=[1/^2 2* 1 0];
G2=tf(num,den);
G4=10*G1*G2;
bode(G4)
G=feedback(G4,1)
hold on
b