基于matlab的汽車運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真-資料下載頁(yè)
2025-08-11 12:10本頁(yè)面
【正文】 最終設(shè)計(jì)出滿足我們需要的控制系統(tǒng)。具體設(shè)計(jì)過(guò)程如下：： 系統(tǒng)在未加入任何校正環(huán)節(jié)時(shí)的傳遞函數(shù)表達(dá)式為G(s)=1/(1200s+60)，相應(yīng)的程序代碼如下:num=[1]。den=[1200 60]。printsys(num,den)。G=tf(num,den)bode(G)。從圖中可以看出，系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)響應(yīng)曲線未產(chǎn)生振蕩， 屬于過(guò)阻尼性質(zhì)。為了大幅度降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差， 同時(shí)減小上升時(shí)間，我們希望系統(tǒng)各方面的性能指標(biāo)都能達(dá)到一個(gè)滿意的程度，應(yīng)進(jìn)行比例積分微分的綜合，即采用典型的PID校正。 PID校正裝置設(shè)計(jì)對(duì)于本例這種工程控制系統(tǒng)，采用PID校正一般都能取得滿意的控制結(jié)果。此時(shí)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為: =Kp，Ki和Kd的選擇一般先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定一個(gè)大致的范圍，然后通過(guò)MATLAB 繪制的圖形逐步校正。程序代碼為:num0=[5 600 40]。den0=[1005 650 40]。G=tf(num0,den0)[num,den]=cloop(G)。從圖3和程序運(yùn)行結(jié)果中可以清楚的知道，系統(tǒng)的靜態(tài)指標(biāo)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)，上升時(shí)間小于5s，超調(diào)量小于10%。 PID校正后系統(tǒng)的閉環(huán)階躍響應(yīng)曲線六、收獲和體會(huì)從該設(shè)計(jì)我們可以看到，對(duì)于一般的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用PID控制是比較有效的，而且基本不用分析被控對(duì)象的機(jī)理，只根據(jù)Kp，Ki和Kd的參數(shù)特性以及MATLAB繪制的階躍響應(yīng)曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)即可。在MATLAB環(huán)境下，我們可以根據(jù)仿真曲線來(lái)選擇PID參數(shù)。根據(jù)系統(tǒng)的性能指標(biāo)和一些基本的整定參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)，選擇不同的PID參數(shù)進(jìn)行仿真，最終確定滿意的參數(shù)。這樣做一方面比較直觀，另一方面計(jì)算量也比較小，并且便于調(diào)整。通過(guò)這次試驗(yàn)，我懂得了更多的知識(shí)，雖然剛開(kāi)始時(shí)好多都不懂。但是經(jīng)過(guò)和同學(xué)的討論，在各位老師的悉心培育下，對(duì)MATLAB的Simulink仿真有了更深的理解。參數(shù)的設(shè)定也是一個(gè)麻煩的過(guò)程，采樣周期的選擇既不能過(guò)大也不能過(guò)小，經(jīng)過(guò)分析，最終選擇T=，另外，為滿足題目要求，對(duì)PID控制器中的三個(gè)參數(shù)KP、KI、KD利用試湊法進(jìn)行設(shè)定，這里只能根據(jù)系統(tǒng)以及三個(gè)參數(shù)的特性，反復(fù)的試湊，直到滿足要求。再試湊的過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)飽和器saturation 對(duì)系統(tǒng)特性曲線也有很大影響，通過(guò)試湊，在一階中，我選擇了最大限制參數(shù)為12000，二階中，輸入500N時(shí)最大限制參數(shù)設(shè)為40000，輸入10N時(shí)為75000。這次實(shí)驗(yàn)的目的在最終的努力下，終于做到了。雖然很困難，但是也是值得的。也讓我們更懂得了團(tuán)結(jié)的重要。同學(xué)一起互相幫助很重要。也多謝老師給我們足夠的耐心。以后對(duì)于專業(yè)知識(shí)，我還是會(huì)更努力學(xué)習(xí)的。參考文獻(xiàn)[1] 阮毅，. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009[2] . 北京：電子工業(yè)出版社，2008[3] ，電子工業(yè)出版社，2012[4] ,2005[5] 蘇金明,阮沈勇編著. [M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2002,1.[6] 趙文峰等編著. MATLAB控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[M].西安:電子科技大學(xué)出版社,2002,3.
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