【正文】
遞函數(shù): 1661 s^2 + s + 1723 繪制出原系統(tǒng)的波特圖; 3 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 00Magnitude (dB)100101102103104 1 8 0 1 3 5 9 0 4 50Phase (deg)圖 1 原系統(tǒng)波特圖F r e q u e n c y ( r a d / s e c ) 分析:由圖知穿越頻率不滿足要求, 而且系統(tǒng)要求對(duì)階躍響應(yīng)無(wú)誤差跟蹤,則需要增加一個(gè)積分環(huán)節(jié)。m2 電樞電阻 R: ohm 粘性摩擦系數(shù) c: Ns/rad 額定轉(zhuǎn)矩: N 電機(jī)參數(shù)如示: 勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)數(shù) 額定電壓: 240 V 電樞電感 L: H 額定電流: A 轉(zhuǎn)矩常 數(shù) Kt: N 2. 用 Simulink搭建 mdl仿真模型(采用分解模型,否則無(wú)法觀察電樞電流)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證、完善,使最終設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)一步滿足下述要求: 1)空載啟動(dòng),轉(zhuǎn)速爬升到指令值 90%的時(shí)間 ; 2)空載啟動(dòng)電流(以過(guò)渡過(guò)程中的最大值計(jì))不超過(guò)額定電壓下直接啟動(dòng)時(shí)的數(shù)值。指令轉(zhuǎn)速設(shè)定為 200 rad/s (1911 rpm)。 1 自動(dòng)控制課程設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)要求: 對(duì)以下 5馬力他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速單閉環(huán)控制。轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制器的輸入為轉(zhuǎn)速偏差,輸出 為施加于電機(jī)上的電樞電壓。 1. 建立直流電機(jī)以電樞電壓為輸入、角轉(zhuǎn)速為輸出的傳遞函數(shù),用 MATLAB*軟件編制 m程序 進(jìn)行 Bode圖輔助設(shè)計(jì),選擇合適的控制器結(jié)構(gòu)及參數(shù),使系統(tǒng)滿足以下基本要求: 1)系統(tǒng)對(duì)階躍型轉(zhuǎn)速指令無(wú)靜差; 2)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)增益穿越頻率為 10~15rad/s(此值影響電機(jī)啟動(dòng)電流); 3)相角裕度 60176。 3. 在電機(jī)空載穩(wěn)定運(yùn)行中突加階躍型額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩,觀察轉(zhuǎn)速跌落情況并與無(wú)閉環(huán)控制的電機(jī)做對(duì)比,分析、體會(huì)閉環(huán)控制在抗擾性方面的優(yōu)勢(shì)。m/A 額定轉(zhuǎn)速: 183 rad/s (1750 rpm) 電勢(shì)常數(shù) Kv: Vm 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J: Kgm 則傳函變?yōu)椋? 1661 s^3 + s^2 + 1723 s 對(duì)應(yīng)波特圖為: 4 圖 2 加入積分環(huán)節(jié)后系統(tǒng)波特圖F r e q u e n c y ( r a d / s e c )101100101102103104 2 7 0 2 2 5 1 8 0 1 3 5 9 0S y s t e m : s y sP h a s e M a r g i n ( d e g ) : 8 7D e l a y M a r g i n ( s e c ) : 1 . 5 8A t f r e q u e n c y ( r a