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自动控制原理课程设计任务书

已知晶闸管-直流电机单闭环调速系统(V-M系统)的动态结构图如图1所示。

图中直流电机P=10kw，U=220V，I=55A，n=1000r/min，电枢电阻R=0.5Ω，V-M

nomnomnomnoma

主系统电路总电阻R=1Ω，额定磁通下的电机电动势转速比C=0.1925V·min/r，电枢回路电

e

磁时间常数T=0.017s，系统运动部分飞轮转矩相应的机电时间常数T=0.075s，系统测速反

am

馈系数K=0.01178v/rpm，整流触发装置的放大系数K=44，三相桥平均失控时间

ts

T=0.00167s，比例积分调节器的两个系数T=0.049s，T=0.088s。

s12

1、画出该系统的动态结构图。

2、试绘制该系统的单位给定阶跃响应曲线。

3、计算采用比例积分调节器的转速单闭环系统的单位阶跃响应的性能指标。

4、试作出系统的根轨迹图。

5、试进行频域分析。

6、若采用PID控制，试给出相应的参数

自动控制原理课程设计论文

一．校正前系统

1．校正前系统动态结构图

2．校正前的系统传递函数程序：

num1=[1];

den1=[0.0750]

sys1=tf(num1,den1);

num2=[1];

den2=[0.0171];

sys2=tf(num2,den2);

sys3=series(sys1,sys2);

sys123=feedback(sys3,1);

num4=[1];

den4=[0.1925];

sys4=tf(num4,den4);

num5=[44];

den5=[0.001671];

sys5=tf(num5,den5);

sys6=sys123*sys4*sys5;

sys7=feedback(sys6,0.01178);

num=[44];

den=[4.099e-0070.00026950.014760.7108];

[zpk]=tf2zp(num,den);

sys8=zpk(z,p,k);

[gm,pm,wcp,wcg]=margin(sys7);

step(sys7);

title(未校正前系统单位阶跃响应曲线);

nyquist(sys7)；

title(未校正前系统nyquist曲线);

bode(sys7);

title(未校正前系统bode曲线);

rlocus(sys7);

gridon;

title(未校正前系统根轨迹图)

3．运行结果、图像及分析

（1）校正前系统的闭环传递函数

Transferfunction:

44

4.099e-007s^3+0.0002695s^2+0.01476s+0.7108

Zero/pole/gain:

107343254.4523

(s+602.5)(s^2+54.99s+2878)

（2）校正前系统的单位给定阶跃响应曲线

根据上述算得的系统的传递函数，用MATLAB得校正前系统的阶跃响应曲线

（3）闭环系统的单位阶跃响应的性能指标

从系统的单位给定阶跃响应曲线上看出系统的阶跃响应的性能指标：

ttt

s=0.14s；%=12.9%；p=0.075s；r=0.04s；

Õ

（4）幅值裕度和相角裕度及其对应的角频率

gm=0.2044

pm=-