系统仿真-第5讲-系统仿真-131014教材分析.ppt

* * 机械工程学院2013级硕士研究生 《系统仿真》课程 System Simulation 计时鸣 2013年9月 Zhejiang University of Technology 系统的稳态误差分析 G1(s) G2(s) H(s) + - R(s) C(s) N(s) + + E(s) Y(s) 误差=希望输出量-实际输出量 （输出量的单位） Zhejiang University of Technology 系统的稳态误差分析 G1(s) G2(s) H(s) + - R(s) C(s) N(s) + + E(s) Y(s) 偏差=输入量-实际输出的反馈量 （输入量的单位） Zhejiang University of Technology G(s) E(s) C(s) R(s) - + H(s) 若干个原点处的极点 称无差度 阶无差系统 Zhejiang University of Technology 分别称为:0型,1型,2型,…,系统 开环传递函数中的积分环节的个数 就是闭环系统的型别数。 Zhejiang University of Technology 系统的稳态误差分析 Zhejiang University of Technology num1=[1]; %前向通道传递函数 den1=[1 0 0]; %修改这里改变系统型数 num2=[1]; %反馈通道传递函数 den2=[1]; [Gnum,Gden]=feedback(num1,den1,num2,den2); sys=tf(Gnum,Gden) %pzmap(sys) rnum=[1]; %输入信号为阶跃，若变为斜坡则乘1/s rden=[1 0];%修改这里可以变为斜坡和抛物线输入 input=tf(rnum,rden) sys1=series(sys,input) %figure(1) hold on step(input, r ,25);%输入信号红色 step(sys1, b ,25);%系统的响应，蓝色 hold off 系统的稳态误差分析 Zhejiang University of Technology num1=[1]; %前向通道传递函数 den1=[10 1 0]; %修改这里改变系统型数 num2=[1]; %反馈通道传递函数 den2=[1]; [Gnum,Gden]=feedback(num1,den1,num2,den2); rnum=[1] %输入信号 rden=[1];%修改这里可以变为斜坡和抛物线输入 [rGnum,rGden]=series(rnum,rden,Gnum,Gden); figure(1) hold on step(rnum,rden,1000) step(rGnum,rGden,1000) hold off 系统的稳态误差分析 Zhejiang University of Technology 4.1 应用MATLAB函数进行系统仿真 4.1.1 线性连续系统仿真 2．根轨迹 Zhejiang University of Technology 开环传递函数中某参数从零变化到无穷大时，对应的闭环传递函数特征根的全体集合在S平面所描绘的曲线。 本书所述根轨迹指开环放大系数从零变化到无穷大时，对应的闭环传递函数特征根的全体集合在S平面所描绘的曲线。 1、什么是根轨迹 Zhejiang University of Technology 2、根轨迹的基本形态 Zhejiang University of Technology 开环零极点 轨迹线的起始点 轨迹线的终止点 轨迹线的渐近线 轨迹线的出射角 轨迹线的入射角 Zhejiang University of Technology 2、根轨迹的基本形态 轨迹线的分离点 轨迹线的汇合点 系统开环传递函数 系统特征方程 系统闭环传递函数 满足以下条件的s，即为系统的特征根： 幅值条件 相角条件 若 给定一个K值，可求出满足以下条件的闭环的特征根。 幅值条件 相角条件 将K值从0变化到 可求对应每一K值的闭环特征根，由点到线连成根轨迹。 例：已知开环传递函数 ，求根轨迹。 num=[1]; den=[0.5 1 0]; rlocus(num,den) 1、稳定性： 时，S不会进入右半平面 2、稳态误差： 就是速度误差系数 3、动态性能：实轴上过阻尼；重极点临界阻尼； 复数极点欠阻尼。 4.2 绘制根轨迹的基本规则 规则1: 根轨迹在S平面上的分支数等于系统特征方程的阶数。 (特征根的个数，开环极点数） num=[1]; den=[0.5 1 1