哈工大机电控制大作业资料Word文件下载.docx
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0.01:
5];
u=t;
C=[25],R=[1,4,25];
G=tf(C,R);
[y1,T]=step(G,t);
y2=lsim(G,u,t);
subplot(121),plot(T,y1,'
--'
);
xlabel('
t(sec)'
),ylabel('
x(t)'
gridon;
subplot(122),plot(t,y2,'
-.'
仿真结果及分析:
3题目2
0.001:
1];
yss=1;
dta=0.02;
y=step(G,t);
r=1;
whiley(r)<
yss;
r=r+1;
end
tr=(r-1)*0.001;
[ymax,tp]=max(y);
tp1=(tp-1)*0.001;
mp=(ymax-yss)/yss;
s=1001;
whiley(s)>
1-dta&
&
y(s)<
1+dta;
s=s-1;
ts=(s-1)*0.001;
[trtp1mpts]
C=25
ans=0.43300.68600.25381.0000
由输出结果知:
上升时间为0.4330秒,峰值时间为0.6860秒,最大超调量为0.2538,调整时间1.0000秒。
4题目3
源代码:
symss;
2];
b=0.1;
num1=20*b;
den1=[110num1];
G1=tf(num1,den1);
b=1;
num2=20*b;
den2=[110num2];
G2=tf(num2,den2);
b=10;
num3=20*b;
den3=[110num3];
G3=tf(num3,den3);
b=100;
num4=20*b;
den4=[110num4];
G4=tf(num4,den4);
[y1,T]=impulse(G1,t);
[y1a,T]=step(G1,t);
[y2,T]=impulse(G2,t);
[y2a,T]=step(G2,t);
[y3,T]=impulse(G3,t);
[y3a,T]=step(G3,t);
[y4,T]=impulse(G4,t);
[y4a,T]=step(G4,t);
figure
plot(T,y1,'
T,y2,'
T,y3,'
-'
T,y4,'
:
'
'
LineWidth'
2);
legend('
b=0.1'
b=1'
b=10'
b=100'
title('
不同b取值下的单位脉冲响应'
ylabel('
plot(T,y1a,'
T,y2a,'
T,y3a,'
T,y4a,'
不同b取值下的单位阶跃响应'
y1=step(G1,t);
y2=step(G2,t);
y3=step(G3,t);
y4=step(G4,t);
plot(t,y1,'
t,y2,'
t,y3,'
t,y4,'
不同b取值下的系统时间响应'
whiley1(r)<
yss&
r<
5001;
r=r+1;
tr1=(r-1)*0.001;
disp('
tr1='
disp(tr1);
[ymax,tp]=max(y1);
tp1='
disp(tp1);
mp1=(ymax-yss)/yss;
mp1='
disp(mp1);
s=5001;
whiley1(s)>
1-dta&
y1(s)<
s=s-1;
ts1=(s-1)*0.001;
ts1='
disp(ts1);
whiley2(r)<
tr2=(r-1)*0.001;
tr2='
disp(tr2);
[ymax,tp]=max(y2);
tp2=(tp-1)*0.001;
p2='
disp(tp2);
mp2=(ymax-yss)/yss;
mp2='
disp(mp2);
whiley2(s)>
y2(s)<
ts2=(s-1)*0.001;
ts2='
disp(ts2);
whiley3(r)<
tr3=(r-1)*0.001;
tr3='
disp(tr3);
[ymax,tp]=max(y3);
tp3=(tp-1)*0.001;
tp3='
disp(tp3);
mp3=(ymax-yss)/yss;
mp3='
disp(mp3);
whiley3(s)>
y3(s)<
ts3=(s-1)*0.001;
ts3='
disp(ts3);
whiley4(r)<
tr4=(r-1)*0.001;
tr4='
disp(tr4);
[ymax,tp]=max(y4);
tp4=(tp-1)*0.001;
tp4='
disp(tp4);
mp4=(ymax-yss)/yss;
mp4='
disp(mp4);
whiley4(s)>
y4(s)<
ts4=(s-1)*0.001;
ts4='
disp(ts4);
仿真结果及分析
b
上升时间tr/s
峰值时间tp/s
最大超调量mp/%
调整时间ts/s
0.1
1
10
0.1470
0.2370
30.50
0.7740
100
0.0380
0.0710
70.22
0.7820
3.1
设小齿轮所在的轴为轴,大齿轮所在的轴为轴。
,,分别为总负载,小齿轮和大齿轮的负载,为轴输入转矩。
根据力平衡原理,,轴的力平衡方程分别为
,分别为小齿轮和大齿轮的角速度.
根据轴输入转矩是由轴上的负载转矩获得的,与且它们的转速成反比,所以有:
将工作台质量折算到轴。
在工作台和丝杠间,驱动丝杠使工作台运动。
根据动力平衡关系,即丝杠转动一周所做的功等于工作台前进一个导程时其惯性力所做的功,有
为工作台位移时的线速度,为导程。
又根据传动关系有:
联立以上各式有:
由于
故
3.2
首先求直流电机传递函数:
(1)电枢回路电压平衡方程:
式中是反电动势,它是电枢旋转时产生的反电动势。
并且有
(2)电磁转矩方程
(3)电动机轴上的转矩平衡方程
消去,,,得
对上式进行拉式变换有:
得直流电机传递函数:
3.3
b取不同值时对系统的影响:
令L=0,Ka=Kc=Kd=R=J=1,Km=10,P/i=4π,代入控制模型,则(Kb均用b表示)
得系统开环传递函数:
闭环传递函数:
由二阶系统的典型传递函数可知,。
可知:
0<
b<
1.25时,系统为过阻尼系统;
b=1.25时,系统为临界阻尼系统;
b>
1.25时,系统为欠阻尼系统。
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