控制系統(tǒng)計算機仿真大論-文庫吧資料
2025-01-12 05:43本頁面
【正文】 ，靜態(tài)速度誤差系統(tǒng) 25vK? ； 指標要求 2： 系統(tǒng)在 階躍 輸入信號下 的超調(diào)量小于 5% 1%? ? ； 12 指標要求 3：系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間 15sts? ( 2%?? )。我們要保證系統(tǒng)穩(wěn)定，首先需要用頻域分析方法分析系統(tǒng)是否穩(wěn)定（在這里選用 Nyquist 穩(wěn)定判據(jù)更為方便快捷），才 能進一步對不穩(wěn)定系統(tǒng)設(shè)計校正器對系統(tǒng)進行校正。 、控制目標設(shè)定 直流電機繞線控制系統(tǒng)，當電機系統(tǒng)遇到電流的波動等因素，能夠使電機轉(zhuǎn)速能夠快速的達到一個新的平衡位置 (這里的輸入值 為給定直流電機一個初始電壓，系統(tǒng)測量值 也是直流電機電壓 )，并且在有較大的隨機擾動情況下其電機的轉(zhuǎn)速一直能夠保持在期望的平衡位置。直流電機轉(zhuǎn)子繞線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 。 直流電機繞線控制系統(tǒng)的輸入值為給定直流電機一個初始轉(zhuǎn)速，然后控制器驅(qū)動直流電機轉(zhuǎn)動，帶到纏繞環(huán)勻速上下移動，然后轉(zhuǎn)速測量儀把輸出的直流電機的轉(zhuǎn)速測量值反饋給比較器和輸入值進行比較，經(jīng)過計算把偏差值傳送給控制器，控制器根據(jù)偏差的大小，去驅(qū)動直流電機進行轉(zhuǎn)速調(diào)整，以正確控制纏繞環(huán)的正常運轉(zhuǎn)。它反應(yīng)了控制系統(tǒng)中一種基本現(xiàn)象，即一個平常的不穩(wěn)定被 控對象，經(jīng)過一定的控制手段，就可以讓系統(tǒng)達到很好的穩(wěn)定性。但是電機轉(zhuǎn)子繞線系統(tǒng)他有一個特點，就是靠電流控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，電流是電氣中最難控制的。 den=[ 2 0]。 w=[]。 sys=tf(num,den)。 rlocus(num,den) grid on 圖 三階系統(tǒng)的根軌跡 圖 、滿足上述條件的系統(tǒng)穩(wěn)定的 Ka的值 根據(jù)根軌跡可以得到： 0Ka 程序如下 (): num=[1]。 圖 汽車速度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 Figure vehicle speed control block diagram of the system 由圖 ： ))(2()( ??? sss KsG a 、 設(shè)計要求 在已知的根軌跡上選取最佳阻 尼系數(shù) ?? ，對系統(tǒng)性能進行分析 ,保證 汽車速度控制系統(tǒng)的控制目標 ： 指標 1：階躍響應(yīng)的超調(diào)量 %5% ?? 指標 2：階躍響應(yīng)調(diào)節(jié)時間 %)2( ?? sts 、 請依次求解 1 請繪制三階系統(tǒng)的根軌跡圖 2 請確定滿足上述條件的系統(tǒng)穩(wěn)定的 Ka的值 3 請計算出在滿足 7 、汽車速度控制系統(tǒng)題 目解答 、三階系統(tǒng)的根軌跡圖 程序如下 （ ） ： num=[1]。整個系統(tǒng)可以模擬成一個單輸入單輸出的控制過程，主要是要確定汽車的運行軌跡，運用根軌跡法可以很好的分析速度控制系統(tǒng) 、 汽車速度控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立 汽車速度控制系統(tǒng)主要是通 過兩車的速度檢查和相對距離的檢查，通過數(shù)字通信送到計算機進行計算是否滿足兩車之間的安全距離，再通過車內(nèi)的控制設(shè)備對汽車的速度進行調(diào)節(jié)，使得兩輛汽車距離保持在安全距離之上，汽車速度控制系統(tǒng)的實物簡圖如圖 。 綜上所述， MATLAB 是一種基于矩陣運算、具有強大的數(shù)值運算和數(shù)據(jù)處理功能的高級編程語言，廣泛應(yīng)用于信號分析、語音分析、優(yōu)化設(shè)計等領(lǐng)域，在復(fù)雜算法方面表現(xiàn)出其他語言難以比擬的優(yōu)勢，目前已成為國際上最為流行的軟件之一。 其實，從很多實例分析就可以看出 MATLAB 的功能之強大，應(yīng)用范圍之廣。 Simulink 可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。而且用戶還可以根據(jù)需要方便地編寫和擴充新的函數(shù)庫。 MATLAB 軟件的應(yīng)用，學生感覺在解決了煩人的數(shù)學問題后，其實控制工程基礎(chǔ)是一門很有意思也很有用的課程，尤其是學校組建了自動化大賽的隊伍，在準備比賽提案撰寫中，也充分發(fā)揮了 MATLAB 軟件功能，提高了學生的學習興趣及科研、動手的能力。因為要對系統(tǒng)進行仿真處理，首先應(yīng)當知道系統(tǒng)的數(shù)學模型，然后才可以對系統(tǒng)進行模擬。目前國內(nèi)眾多高校均初步把 MATLAB 作為控制工程基礎(chǔ)教學的基本工具，通過 MATLAB 的框圖構(gòu)造使學生能很快地從復(fù)雜的結(jié)構(gòu)框圖中理清頭緒，并了解系統(tǒng)的有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)與系統(tǒng)特征的相互關(guān)系。 、 MATLAB 簡介 MATLAB是 MathWorks公司于 1984年推出的一種以矩陣運算為基礎(chǔ)的交互式程序語言，可用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境。 由于 MATLAB 的使用極其容易，不要求使用者具備高深的數(shù)學與程序語言的知識，不需要使用 者深刻了解算法與編程技巧，且提供了豐富的矩陣處理功能，所以受到了廣大學生和科研工作者的青睞。對于低階或是不復(fù)雜的系統(tǒng)判斷起來很簡單，但是對于高階系統(tǒng)，按這樣的方法計算過程繁瑣且復(fù)雜，很容易出錯。 眾所周知，一個系統(tǒng)的好壞要根據(jù)這個系統(tǒng)是否穩(wěn)定來判斷，因而穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)能否正常工作的首要條件，所以在進行控制系統(tǒng)的設(shè)計時首先判別系統(tǒng)的穩(wěn)定性。Simulink 提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口，這個創(chuàng)建過程只需單擊和拖動鼠標操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結(jié)果。（對應(yīng)畢業(yè)要求指標點 ） 姓名： 學號： 班級： 序號： 目錄 MATLAB軟件在控制系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用現(xiàn)狀及 其發(fā)展前景 .......................................... 1 摘 要 ...................................................................................................................................... 1 ABSTRACT ............................................................................................................................. 2 、 MATLAB簡介 .................................................................................................................... 3 、 Simulink簡介 ................................................................................................................ 4 復(fù)雜控制系統(tǒng)穩(wěn)定性、時域分析、根軌跡題 ............................................................... 5 ：汽車速度控制系統(tǒng)的根軌跡分析 ............................................
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