大作业1(机电控制系统时域频域分析)

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1、成绩《机电系统控制基础》大作业一基于MATLAB的机电控制系统响应分析姓名学号班级学院机电工程学院哈尔滨工业大学2013年月日机电系统控制基础1作业题目1.用MATLAB绘制系统的单位阶跃响应曲线、单位斜坡响应曲线。2.用MATLAB求系统的单位阶跃响应性能指标：上升时间、峰值时间、调节时间和超调量。3.数控直线运动工作平台位置控制示意图如下：伺服电机原理图如下：(1)假定电动机转子轴上的转动惯量为J1，减速器输出轴上的转动惯量为J2，减速器减速比为i，滚珠丝杠的螺距为P，试计算折算到电机主轴上

2、的总的转动惯量J；(2)假定工作台质量m，给定环节的传递函数为Ka，放大环节的传递函数为Kb，包括检测装置在内的反馈环节传递函数为Kc，电动机的反电势常数为Kd，电动机的电磁力矩常数为Km，试建立该数控直线工作平台的数学模型，画出其控制系统框图；(3)忽略电感L时，令参数Ka=Kc=Kd=R=J=1，Km=10，P/i=4π，利用MATLAB分析kb的取值对于系统的性能的影响。第6页机电系统控制基础1题目11.symssf=25/(s^2+4*s+25)*1/s;x=ilaplace(f);t=

3、0:0.001:10;xx=subs(x);%ÔªËØÌæ»»plot(t,xx);xlabel('t');ylabel('x0(t)');title('µ¥Î»½×Ô¾ÏìÓ¦ÇúÏß');第6页机电系统控制基础symssf=25/(s^2+4*s+25)*1/s^2;x=ilaplace(f);t=0:0.001:5;xx=subs(x);%ÔªËØÌæ»»plot(t,xx);xlabel('t');ylabel('x0(t)');title('µ¥Î»Ð±ÆÂÏìÓ¦ÇúÏß');第6页

4、机电系统控制基础2．计算结果：C=1timetopeak=0.6820percentovershoot=25.3786risetime=0.4459setllingtime=1.6787源代码：num=[0,25];den=[1,4,25];G=tf(num,den);%¼ÆËã×î´ó·åֵʱ¼äºÍËü¶ÔÓ¦µÄ³¬µ÷Á¿¡£C=dcgain(G)[y,t]=step(G);plot(t,y)grid[Y,k]=max(y);timetopeak=t(k)percentoversho

5、ot=100*(Y-C)/C%¼ÆËãÉÏÉýʱ¼ä¡£n=1;whiley(n)0.98*C)&(y(i)<1.02*C)i=i-1;endsetllingtime=t(i)3.假定工作台质量m、滚珠丝杠的转动惯量电动机、减速器、滚珠丝杠、折算到电机主轴上的总的转动惯量：第6页机电系统控制基础(给出操作过程、仿真结果及分析、源代码)1题目2

6、2题目3第6页