实验五连续系统串联校正一、实验目的1. 加深理解串联校正装置对系统动态性能的校正作用。2. 对给定系统进行串联校正设计，并通过模拟实验检验设计的正确性。二、实验仪器1. EL-AT-III型自动控制系统实验箱一台2. 计算机一台三、实验内容1. 串联超前校正c luf图5-1超前校正电路图U1(1)系统模拟电路图如图5-1，图中开关S断开对应未校情况，接通对应超前 校正。(2)系统结构图如图5-2图5-2超前校正系统结构图图中Gc2 (s)=2 .串联滞后校正Gc1 ( s) =22 ( 0.055s+1 )0.005s+1(1)模拟电路图如图5-3，开关s断开对应未校状态，接通对应滞后校正。图5-3滞后校正模拟电路图(2)系统结构图示如图5-4图5-4滞后系统结构图图中Gc1(s) =1010 (s+1)Gc2 (s)=11s+13. 串联超前一滞后校正(1)模拟电路图如图5-5,双刀开关断开对应未校状态，接通对应超前一滞后校正图5-5超前一滞后校正模拟电路图(2)系统结构图示如图5-6。图5-6超前一滞后校正系统结构图图中Gc1 (s) =66 (1.2s+1 ) (0.15s+1 )Gc2 (s)=(6s+1) (0.05s+1)四、实验步骤1. 启动计算机，在桌面双击图标自动控制实验系统运行软件。2. 测试计算机与实验箱的通信是否正常，通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信 正常后才可以继续进行实验。超前校正：3. 连接被测量典型环节的模拟电路(图5-1)。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入，将将纯积分电容两端连在模拟开关上。检查无误后接通电源。4. 开关s放在断开位置。-5. 在实验工程的下拉列表中选择实验五五、连续系统串联校正。鼠标单击*按钮，弹出实验课题参数设置对话框。在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，并记录超调量p和调节时间ts。6.开关s接通，重复步骤5,将两次所测的波形进行比拟。并将测量结果记入下表中:超前校正系统指标校正前校正后阶跃响应曲线a %51.111.8Tp (秒)166118Ts (秒)1152154滞后校正:7. 连接被测量典型环节的模拟电路图5-3。电路的输入U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入，将纯积分电容两端连在模拟开关上。检查无误后接通电源。8. 开关s放在断开位置。9. 在实验工程的下拉列表中选择实验五五、连续系统串联校正。鼠标单击 酎 按钮，弹出实验课题参数设置对话框，在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，并记录超调量p和调节时间ts。10. 开关s接通，重复步骤9,将两次所测的波形进行比拟。并将测量结果记入下表中：滞后校正系统指标校正前校正后阶跃响应曲线a %67.211.53Tp 秒213439Ts 秒2529529超前-滞后校正11. 连接被测量典型环节的模拟电路图5-5。电路的输入 U1接A/D、D/A卡的DA1输出，电路的输出U2接A/D、D/A卡的AD1输入，将纯积分电容两端连在模拟开关上。 检查无误后接通电源。12. 开关s放在断开位置。13. 在实验工程的下拉列表中选择实验五五、连续系统串联校正。鼠标单击按钮，弹出实验课题参数设置对话框，在参数设置对话框中设置相应的实验参数后鼠标单击确认等待屏幕的显示区显示实验结果，并记录超调量p和调节时间ts。14. 开关s接通，重复步骤13,将两次所测的波形进行比拟。并将测量结果记入下表中：超前-滞后系统指标校正前校正后阶跃响应曲线a %69.122.6Tp 秒130201Ts 秒1615570阶跃响应曲线图:串联超前校正前:X11串联超前校正后:串联滞后校正前:串联滞后校正后:串联超前一滞后校正前:-*.oca5QM43&M1DCCa-10C0-2DC0-3DC-C!WCQ串联超前一滞后校正后:mowlc aod0iooo froac4 1ii r纠正错误：串联超前校正校正前:60G(s)=1)Wc=16.7rad/sV=17 度；BodelDiegramGm - Inf dS (at Inf radsac) a Rn . 16.4 dag (at 17 racUsec)w11OG1011O：Frequency (radQG)53 &碧J d侦罪(-IBode DiagrainGm - hf 阳(at Inf radfeec, Pm = 1E.4 deg (art 17 rad/sec)53- E&寓耍d402002040如o 1 0串联滞后校正校正前：50、一 (0.05s + 1) (Ols + 1)G(S)-Wc=17.7rad/sV=-14 度；Bode DiagrairiGm，_。.且4 cS 顷 14.1 rad/secj, Pm 兰-13。她 Cat 18 rad/sec)sp) epn 毛&.(Dp)Systems sysFrequency Crad/sec): 13.SPtee i；deg) -179522-# / 1801：J10101010Freqwericy (radfesc)Pode Diagram&m = -4目(si 14.1 radteecj , Prn = -13 deg (st 18 rad/eec) 50mD101W10sFrequency (rgd/gec：)o o 5 o - 5 9 3 8 2 1 - 1 1 2 -&z3g 最OGlqd串联超前一滞后校正校正前:60G(s)=(0.01s + 1) (0M f 1)Wc=18.6rad/s;V=11 度# / 18-15090ss招 rmu&swBode DiagramQtr - 5.26 阳(at 31.6 rai/sftc) , Pm = 10.3 dag (art 23 r*d/se*)100135-160Phase dej): -166I, _Or101010101010*2.计算串联超前校正装置的传递函数Gc (s)和校正网络参数，并求出校正后系统的3 C 及 V 。串联系统超前校正后：书本上错误的公式：G(s)=40(0.005$ + 1)s(0.2s + 1)(0,005 + ljWc=15.8rad/sV=54 度；-I提IV101010101010o o o 51o oo 9T 6卷UWBLIdFrequency (racVsec)纠正后:G(s)=20(0.2155 + 3)皿方 + 1)(0.005 + ljWc=25rad/sV=65 度10101010Bode B自grwiQm - Ini dB (sri Inrf radjteec) , ffm = 84J8 deg 0 24.1 rad/sec)10Frequency Crad/sec)Bode OiBam101D1010101CFrequency (radJbei3)ms二左敏 Maws罚E 匚 d串联滞后校正后：书本上错误的公式:100(s + 1)G(s)= koOSs + i)(0is + I)Wc=7.21rad/sV=1;o o o o o o o oligur&22System: sysH如屈叫仆配您况T 7 21Magnitude (dBl: -094o1072-5 0 5 1-8 2 112 - (EiDswwnLId1010Fretidericv rrs6/Eert纠正后:5O(s + 1)G(s)= k(5s + l) (O.ls + L) (660