【正文】 校正前奈氏圖、波特圖源程序： G=tf([165],[10 11 0])。）而選定 。因此，二階控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般取 ? 為~。 電磁轉(zhuǎn)矩方程： ( ) ( )m m aM t C i t? 式中， mC 是電動機(jī)矩動系數(shù)； ()mMt是電樞電流產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。在時域中建立了微分方程，復(fù)數(shù)域中建立了傳遞函數(shù) 和結(jié)構(gòu)圖 ， 在 頻域中建立了頻 率特性 等 。這種直升機(jī) 無尾槳， 機(jī)身長度 大大縮短。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，利用了 Scilab和 Matlab 軟件進(jìn)行仿真分析， 動態(tài)直觀地反映了系統(tǒng)的性能 。在實(shí)驗(yàn)方面，從 20 世紀(jì) 50 年代起，美國、日本、俄羅斯等相繼對共軸雙旋翼的氣動特性、旋翼間的氣動干擾進(jìn)行了大量風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究。 目前國內(nèi)研制的共軸式直升機(jī)采用的是半差動航向操縱形式，總距、航向舵機(jī)固聯(lián)在主減速器殼體上，縱橫向舵機(jī)固聯(lián)在總距套筒上，隨其上下運(yùn)動。既要保證所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有良好的性能，滿足技術(shù)指標(biāo)的要求；又要照顧到經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。 控制系統(tǒng)的輸入量是預(yù)期的直升機(jī)的懸停方向，輸出量即為實(shí)際的懸停方向。頻域設(shè)計(jì)的這種簡便性， 是由于開環(huán)系統(tǒng)的頻域特性與閉環(huán)系統(tǒng)的時間響應(yīng)有關(guān)。文中介紹了此控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 方案，在時域和頻域中詳細(xì)地分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能，為達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，對系統(tǒng)進(jìn)行了串聯(lián)校正，使系統(tǒng)能夠較好地達(dá)到指標(biāo)要求。 axis equal 。 自動控制原理實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告（ 20xx20xx 學(xué)年第一學(xué)期） 12 1 mT a??? 式中 * ???? 所以 1cG ???? ? 4．仿真驗(yàn)證 校正前系統(tǒng)穩(wěn)定 性仿真 用 Matlab 繪制零極點(diǎn)分布圖如下 校正前零極點(diǎn)分布圖 用 Matlab 繪制根軌跡圖 如下 自動控制原理實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告（ 20xx20xx 學(xué)年第一學(xué)期） 13 校正前根軌跡圖 用 Matlab 繪制 奈氏 圖 如下 自動控制原理實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告（ 20xx20xx 學(xué)年第一學(xué)期） 14 校正前奈氏圖 有以上仿真， 分析得系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定 。 此校正裝置的設(shè)計(jì)在頻域內(nèi)進(jìn)行，這是一種間接的設(shè)計(jì)方法，因?yàn)樵O(shè)計(jì)結(jié)果滿足的是一些頻域指標(biāo)，而不是時域指標(biāo)。雙旋翼直升機(jī)在直立軸上安裝了一對向相反方向旋轉(zhuǎn)的旋翼，通過對兩旋翼旋轉(zhuǎn)角速度的控制，實(shí)現(xiàn)直升機(jī)懸 停方向的改變。 （ 4） 控制系統(tǒng)校正 根據(jù)被控對象及給 定的技術(shù)指標(biāo)要求設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，需要進(jìn)行大量的分析計(jì)算。 ，當(dāng)旋翼在靜止氣流 中旋轉(zhuǎn)時，以縱向周期變距為例，直升機(jī) 有 兩種典型的航向操縱結(jié)構(gòu)形式 ， 即半差動和全差動形式。美國也于 50 年代研制了 QH50 共軸式遙控直升機(jī)作為軍用反潛的飛行平臺，并先后交付美國海軍 700 多架。 然而，由于當(dāng)時人們對共軸雙旋翼氣動特性認(rèn)識的缺乏以及在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面遇到的困難，許多設(shè)計(jì)者最終放棄了努力，而在很長一段時間對共軸式直升機(jī)的探討只停留在實(shí)驗(yàn)階段。機(jī)體部件可以緊湊地安排在直升機(jī)重心處，所以飛行穩(wěn)定性好，也便于操縱。 首先在時域中對系統(tǒng)進(jìn)行分析，同時運(yùn)用 Scilab 軟件進(jìn)行仿真 ，直觀地反映了系統(tǒng)的性能 。 由以上三式 消去中間變量 ()ait、 aE 、 ()mMt， 便可得到直流電機(jī)的微分方程： 22 ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )m m ca m a m a m a m m e m m a a a cd t d t dM tL J L f R J R f C C t C u t L R M tdt dt dt?? ?? ? ? ? ? ? ? 在工程應(yīng)用中，由于電樞電路電感 aL 較小，通常忽略不計(jì)，因而上式 可以簡化為 12() ( ) ( ) ( )mm m a cdtT t K u t K M tdt? ?? ? ? 式 中 ()m a m a m m eT R J R f C C??， 1 ()m a m m eK C R f C C??， 2 ()a a m m eK R R f C C?? 可 求 ()aut到 ()mt? 的傳遞函數(shù)，以便研究在 ()aut作用下電機(jī)轉(zhuǎn)速 ()mt? 的性能。當(dāng)增大 K 時 ，可以增大自然頻率 n? ，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但同時減小了阻尼比 ? ，使得系統(tǒng)的阻尼程度減小，超調(diào)量增大。 設(shè)計(jì)超前校正網(wǎng)絡(luò)如下： ①把時域指標(biāo)轉(zhuǎn)化為頻域指標(biāo) 1% 6 ( 1 ) 20 %sin? ?? ? ? ? 211[ 2 1 . 5 ( 1 ) 2 . 5 ( 1 ) ] 1s i n s i nsct?? ? ?? ? ? ? ? ? 得到 1 ? ?，取1 ? ? 所以 ??? 得到 自動控制原理實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告（ 20xx20xx 學(xué)年第一學(xué)期） 11 ?? ，取 7c?? ②根據(jù)穩(wěn)態(tài)誤差，確定開環(huán)增益 1( ) ve K? ? ? 當(dāng)取 15vK