自控实验,梁宇,02020801,2007300541

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1、自动控制原理实验报告2010-2011学年第一学期姓名：梁宇班号：02020801学号：20073005411、二阶系统时域分析（1）数学模型。（2）实验结果（3）计算机仿真（4）理论，仿真，实验结果的对比分析。解：有图可分析得知：又因为R2=100K,所以联立上式消去中间变量U1,U2,U3,整理可得该二阶系统的传递函数，如下式：。该二阶系统的特征方程为：则根据劳斯判据可得：S22S1S020有劳斯表可以得知该二阶系统的稳定。0<<80K,系统为过阻尼二阶系统。=80K,系统为临界阻尼系统。>8

2、0K,系统为欠阻尼二阶系统。实验结果如图所示，此时为1.1K,系统为过阻尼二阶系统。通过对比可以发现，以上分析是正确的，并且达到了理论联系实际的的目的。2.控制系统计算机辅助分析与设计说明：下面这道题的第二问可能有些问题，想和您探讨一下，希望您能帮助指正。谢谢。我的QQ:543194707.题目：机器人应用反馈原理控制每个关节的方向，由于负载的改变以及机械臂伸展位置的变化，负载对机器人会产生不同的影响。例如，机器爪抓持负载后，就可能使机器人产生偏差。已知机器人关节指向控制系统如下图所示，其中负载扰

3、动力矩为1/s。要求：（1）当R（s）=0时，确定N（s）对C（s）的影响，指出减少此种影响的方法。（2）当N（s）=0，R（s）=1/s时，计算系统在输出端定义的稳态误差，指出减少此种稳态误差的影响的方法。负载扰动N(s)_B(s)+R(s)预期的关节角+_控制器K1K3+K4sC(s)实际的关节角（一）手工解算(1)当R(s)=0时B(s)*=C(s)[C(s)*(-K1*(K3+K4s))]*=C(s)C(s)*(1+K1K3+K1K4s)=-C(s)=-由上式可知，当K1增大时，C(s)将

4、减小，即减小N（s）对C（s）的影响的方法就是增大控制器K1的值。（2）这一小问中有点问题。当N(s)=0,R(s)=时，系统在输入端定义的稳态误差为E(s)E(s)=系统在输出端定义的稳态误差为E’由上式可知，当s趋近于0的时候，系统的由输出端定义的稳态误差趋近于0,所以这一小问可能有问题，但我不知道问题在哪，希望您能给我指出来！（一）计算机验证（1）系统的闭环传递函数为在保证系统稳定的情况下，取参数进行计算机验证，取T=4,K2=1,K3=1,K4=3,K1分别取1,2,3。1当K1=1时，，

5、上式的拉氏变换为下面是上式的图形：1当K1=2时上式的拉氏变换为：下面是上式的图形：3当K1=3时，上式的拉氏变换为：下面是上式的图形：小结：由以上三组图形可以看到，当K1增大时，N(s)对C(s)的影响减少。（1）在保持系统稳定的情况下，取T=4,K2=1,K3=1,K4=3,K1分别取1,2,3。1当K1=1时，系统的误差信号以及其拉氏变换分别为：2当K1=2时，系统的误差信号以及其拉氏变换分别为：3当K1=3时，系统的误差信号以及其拉氏变换分别为：小结：由以上三组式子可以看到，当t趋向于0的

6、时候，由输出端定义的稳态误差趋向于0。所以这可能有点问题，也可能有错误，希望您能给我指出来！