飛行器自動導航系統(tǒng)控制設計論文(編輯修改稿)
2025-07-19 17:13 本頁面
【文章內容簡介】 為按勞斯判據(jù)可列出如下勞斯表141000000按照勞斯穩(wěn)定判據(jù)，勞斯表中第一列各值均為正。即當K1，K2滿足上述條件時，系統(tǒng)才穩(wěn)定。，PI控制在單位加速度輸入下的誤差分析 當時系統(tǒng)的數(shù)學模型系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為則系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)因為當K1=2，K2=1時，滿足式的穩(wěn)定條件，所以系統(tǒng)穩(wěn)定，t=10s時的誤差同P控制器時分析一樣，要確定系統(tǒng)在加速度輸入下的輸出響應c（t）。用MATLAB繪制系統(tǒng)單位加速度響應曲線使用lsim()函數(shù)，程序代碼如下：num=conv(10,conv([1,5],[2,1]))。 den=[1,41,80,110,50]。 G=tf(num,den)。 %系統(tǒng)建模t=0::11。 %響應時間序列figure(2)u=*t.^2。lsim(G,u,t) %繪制單位加速度響應曲線gridxlabel(39。t39。)。 ylabel(39。c(t)39。)。title(39。加速度響應39。)。程序運行后得到的系統(tǒng)單位加速度響應曲線如下圖所示31系統(tǒng)單位加速度響應圖則當t=10s時的誤差，而根據(jù)上圖可知，r（10）=50，c（10）=，所以。 t趨于無窮時的跟蹤誤差待分析系統(tǒng)的靜態(tài)誤差系數(shù)為所以系統(tǒng)在單位斜坡輸入下的穩(wěn)態(tài)誤差 4系統(tǒng)在P和PI控制器作用下跟蹤誤差的對比分析當控制器傳遞函數(shù)（比例P控制）時，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 （41）可以判定此時系統(tǒng)的型別為I 型系統(tǒng)；當控制傳遞函數(shù)（比例積分PI）時，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 （42）可以判定此時系統(tǒng)的型別為II 型系統(tǒng)。當控制器傳遞函數(shù)（比例P控制）時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為 ，單位階躍輸入r（t）=1 ； ，單位斜坡輸入r（t）=t ； ，單位加速度輸入r（t）= ；當控制傳遞函數(shù)（比例積分PI）時，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為 ，單位階躍輸入r（t）=1 ； ，單位斜坡輸入r（t）=t ； ，單位加速度輸入r（t）= ；綜上得控制系統(tǒng)的型別、穩(wěn)態(tài)誤差和輸入信號之間的關系，統(tǒng)一在下表中：控制器系統(tǒng)型別單位階躍輸入 R（t）=1單位斜坡輸入 R（t）=t單位加速度輸入R（t）=P控制器I0PI控制器II00表41根據(jù)表41可以看出，對自動導航系統(tǒng)，比例（P）控制系統(tǒng)，對單位階躍輸入下的跟蹤誤差為0；；不能跟蹤單位加速度輸入。比例積分（PI）控制系統(tǒng)，對單位對單位階躍輸入下的跟蹤誤差為0；單位斜坡輸入下的跟蹤誤差為0；。 5系統(tǒng)在P和PI控制器作用下頻域對比性分析在頻域中分析高階系統(tǒng)下的特性，有很大的方便性，可以直接地分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性和相對穩(wěn)定性。而波特圖是分析系統(tǒng)在頻域下的一種很有效的方法。因此，下面將討論P控制在Kp=2時的頻域特性和PI控制在時的頻域特性，利用MATLAB得到其波特圖，并同時獲得其幅值裕度和相位裕度，進行對比分析。 P控制在Kp=2時的頻
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