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自动控制仿真报告
3-5.设单位反馈系统的开环传递函数为 对该系统进行动态性能仿真,并与忽略闭环零点的系统动态性能进行分析比较,分析仿真结果。程序:numg=[0.4 1];deng=[1 0.6 0];G1=tf(numg,deng);sys1=feedback(G1,1);numh=[1];denh=[1 1 1];sys2=tf(numh,denh);step(sys1); hold onstep(sys2);grid;动态性能:(1)Step Responce(2)动态性能参数系统峰值时间上升时间调节时间超调量有闭环零点3.181.467.7418%无闭环零点3.601.648.0816.3%结果分析:经过比较上表得:忽略闭环零点时,系统的峰值时间,调节时间,上升时间均为增大的,而超调量减小。由此可知,对于一个稳定的系统,当忽略其闭环零点时,系统仍然是稳定的,但其系统的峰值时间,调节时间,上升时间均增大,而超调量减小,所以该系统的稳定性变好了,而动态性能变差了。因此应该适当的调节,使得系统的响应时间和超调量在一定程度上达到平衡,满足设计需要。3-9.设控制系统如图3-63所示。要求:?????R(t)C(t)-- s(1)取=0,=0.1,测速反馈校正系统;(2)取=0.1,=0,比例微分校正系统。分析在不同控制系统下的动态性能。程序:G2=tf([0.2 0],[1]);G3=feedback(G1,G2,-1);G4=series(1,G3);sys=feedback(G4,1,-1);G5=tf([0.1 0],[1]);G6=1;G7=tf([10],[1 1 0]);G8=parallel(G5,G6);G9=series(G8,G7);sys1=feedback(G9,1,-1);p=roots(den)t=0:0.01:15;figurestep(sys,r,sys1,b--,t);grid;xlabel(t);ylabel(c(t));title(阶跃响应);动态性能:(1)Step Response(2)动态性能参数:系统峰值时间上升时间调节时间超调量测速反馈1.090.4323.5434.7比例微分0.8940.3973.4436.7分析结果:由上表可知,测速反馈控制系统会使系统的峰值时间增大,峰值减小,使系统超调量减小,而比例微分校正系统会使峰值时间减小,增大峰值,增大超调量。3-30.火星自主漫游车的导向控制系统结构图。该系统在漫游车的前后部都装有一个导向轮,其反馈通道传递函数为H(s)=1+要求:确定使系统稳定的值范围;R(s) C(s)-当为该系统的一个闭环特征根时,试计算的取值,并计算另外两个闭环特征根;应用(2)所求出的值,,确定系统的单位阶跃响应。在matlab下完成3-30,并对结果进行分析。程序:num=[10];den=[1 10 27 10];t=0:0.05:25;figurestep(num,den,t);grid动态性能:(1)Step Responce动态性能参数:系统%sys9.36025结果分析:E3.3.A closed-loop control system is shown in Fig3.2,1).Determine the transfer function C(s)/R(s).2).Determine the poles and zeros of the transfer function.3).Use a unit step input, R(s)=1/s, and obtain the partial fraction expansion for C(s) and the steady-state value.4).Plot c(t) and discuss the effect of the real and complex poles of the transfer function.程序:num=6205;den=conv([1 0],[1 13 1281]);G=tf(num,den);sys=feedback(G,1,-1);figure(1);pzmap(sys);[z,k,p]=tf2zp(num,den);xlabel(j);ylabel(1);title(零极点分布图);grid;t=0:0.1:5;figure(2)step(sys,t);grid;xlabel(t);ylabel(c(t));title(阶跃响应);动态性能:(1)(2)Step Response动态性能参数:%sys0.8020.0004482.11结果分析:特征方程的特征根s都具有负实部,故闭环系统稳定。其中实数根表现为单调上升,复数根输出表现为振荡上升。对英文讲义中的循序
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