現(xiàn)代控制工程試卷解答-展示頁
2024-11-17 05:29本頁面
【正文】 )=10N （ 1） 建立系統(tǒng)數(shù)學模型，并求解其時域響應(yīng)。 （ 2） 試設(shè)計 PID 控制器，使系統(tǒng)響應(yīng)滿足較快的上升時間和過渡過程時間、較小的超調(diào)量、靜態(tài)誤差盡可能小。 x b F k M 圖 1 質(zhì)量 彈簧 阻尼系統(tǒng) 解： （ 1）數(shù)學模型如下： 根據(jù)牛頓運動定律可以得到系統(tǒng)的運動方程： f(t)=k*x+b*x39。39。 den=[100 10 20]。 step(sys) title(39。) grid on pause 由程序得其時域響應(yīng)如圖 1 所示： 圖 1 加 PID 控制器前的開環(huán)階躍響應(yīng)曲線 (2) 用解析方法，給定系統(tǒng)的技術(shù)指標要求如下： 單位斜坡輸入穩(wěn)態(tài)誤差 = 超調(diào)量 =10% 過渡過程時間 =2s 因為原系統(tǒng)為 0 型 系統(tǒng)，加入 PID 調(diào)節(jié)后變?yōu)?1 型系統(tǒng)，可以求得加入 PID 控制器后的穩(wěn)態(tài)誤差常數(shù) 120)( 02 ?????? ? iisi KKsGKK 由超調(diào)量與過渡過程兩項技術(shù)指標，可以確定希望的閉環(huán)阻尼系數(shù)與自然振蕩頻率ζ =，ω n=4rad/s。 編寫程序如下： ng=1。 ki=200。pm=80。dgv=polyval(dg,j*wgc)。 thetar=(pm180)*pi/180。 eqn=(ejtheta/g)+j*(ki/wgc)。 r=real(eqn)。nk=[kd kp ki]。nk=[kd kp]。 pause figure bode(ng,dg,w) grid hold on bode(nd,dd,w) hold off figure step(n1,d1) grid %hold on pause figure step(n2,d2) hold off 調(diào)整前后單位階躍響應(yīng)運行結(jié)果分別如圖 3 所示： 圖 2 調(diào)整前單位階躍響應(yīng) 圖 3 調(diào)整后單位階躍響應(yīng) 運行參數(shù)得 kp =
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