自动控制原理.doc

《自动控制原理》MATLAB仿真
实验报告
学院:电气工程与信息工程学院
专业班级:13级自动化3班
姓名:郝泽鑫
学号:13220321
线性系统的时域分析法

设单位反馈系统的开环传递函数为G(s)=
(1)试求系统在单位阶跃输入下的动态性能。
(2)忽略闭环零点的系统动态性能。
() 程序如下;
()系统响应曲线如图。
() 程序如下;
()系统响应曲线如图。
分析:忽略闭环零点后峰值时间减小,下图为忽略闭环零点前后系统响应曲线的
比较

设控制系统如图所示,要求:
取计算测速反馈校正系统的超调量、调节时间和速度误差;
取计算比例-微分校正系统的超调量、调节时间和速度误差。
()Simulink 接线图如下:
()系统响应曲线如下:
()Simulink 接线图如下:
()系统响应曲线如下:
分析:
(1) 测速反馈校正系统的超调量、调节时间和速度误差
峰值时间: 超调量: 调节时间:
比例-微分校正系统的超调量、调节时和速度误差。
峰值时间: 超调量: 调节时间:

火星自主漫游车的导向控制系统结构图如图所示,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
要求:(1)确定使系统稳定的值范围
(2)当为该系的一个闭环特征根时使计算的取值,并计算另外两
个闭环特征根

应用(2)求出的值确定系统的单位阶跃响应
()Simulink 接线图如下:
()单位阶跃响应曲线如下:

()Simulink 接线图如下:
()响应曲线如下:
英文讲义“Disk Read System”
()Simulink 接线图如下:
()系统响应曲线如下:
结论:当时,系统性能满足
超调量调节时间单位扰动最大响应
线性系统的根轨迹法

()程序如下:
()零极点分布图和根轨迹曲线如下:
()程序如下:
()零极点分布图和根轨迹曲线如下:
分析:时,由系统根轨迹曲线可知,系统处于不稳定状态,当改变
,使时,由系统根轨迹曲线可知系统由不稳定状态转
换成为条件稳定状态。

设单位反馈控制系统的开环传递函数如下,试概略画出相应的闭环根轨迹图
( 要求算出起始角:
确定产生纯虚根的开环增益;
确定产生纯虚根为±j1的Z值和值;
概略绘出的闭环根轨迹图( 要
求确定根轨迹的分离点、起始角和与虚轴的交点)。
()程序如下:
()零极点分布图和根轨迹曲线如下:
()程序如下:
()零极点分布图和根轨迹曲线如下:

()程序如下:
方法一:
方法二:
()零极点分布图和根轨迹曲线如下:

设反馈控制系统中要求:
概略绘出系统根轨迹图,并判断闭环系统的稳定性;
如果改变反馈通路传递函数,使H(s)=1+2s,试判断H(s)改变后的系统稳定性,
研究由于H(s)改变所产生的效应。
()程序如下:
()零极点分布图和根轨迹曲线如下: