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1、WORD文档下载可编辑反馈控制理论研究项目作业报告(第4周)报告完成人:完成时间:专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑2.如图所示二阶系统题图(1)若ξ=0.6.ωn=5rad/s,求其输入信号1(t),2(t),5(t)时的响应曲线,画在同一图中(不同线型,图注标识)图1图2(2)若ξ=0.6,ωn=5rad/s,利用simulink构建仿真模型,获得单位阶跃响应仿真曲线,读trts(△=5%),tp,σ,N(△=5%)专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑图3图4图5(2)若ξ=0.6,ωn=5rad/s,计算单位阶跃响
2、应仿真曲线,读tr,ts(△=5%),ts(△=2%),tp,σ,N(△=5%),N(△=2%)Tr==3.14-0.93/4=0.55sTp==3.14、4=0.785sσ==9.5%Ts≈3/ƹ=1s(△=5%)ts≈4/ƹ=1.33(△=2%)专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑N==0.8(△=2%)N==0.6(△=5%)(2)若ξ=0.6,ωn=5rad/s,计算单位阶跃响应仿真曲线,读tr,ts(△=5%),ts(△=2%),tp,σ,N(△=5%),N(△=2%)当△=5%时图6图7当N(△=2%)时,只有ts和
3、N改变所以只需将16-18步改变如下程序专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑while(y(i)>0.98*c)&(y(i)<1.02*c)i=i-1;End图8可得结果图9(2)若ξ=0.6,ωn=4rad/s,计算单位阶跃响应仿真曲线,读tr,ts(△=5%),ts(△=2%),tp,σ,N(△=5%),N(△=2%)当△=2%时图10专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑当△=5%同题4可得只需更成16-18步改如下程序while(y(i)>0.95*c)&(y(i)<1.05*c)i=i-1;end图11图12同题3
4、相比随着ε不变ω变小题5的tr,tp,ts增大但是σ,N不变。这与二阶单位阶跃过渡过程性能指标函数表达式相符(2)若ε=0.707,ωn=5rad/s,计算单位阶跃响应仿真曲线,读tr,ts(△=5%),ts(△=2%),tp,σ,N(△=5%),N(△=2%)当△=5%图13当N(△=2%)时,只有ts和N改变所以只需将16-18步改变如下程序专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑while(y(i)>0.98*c)&(y(i)<1.02*c)i=i-1;End图14可得结果图15和题3相比题6ε变大而ω不变,tr,tp增大N,
5、σ减小,和理论相同但是发现和理论不同的是如果和题4相比的话ts变化不大而且本应该随着ε增大而减小结果却增大了不懂(7)编写以c(t)和t为参数的函数,对于任意调整时间小于100s的欠阻尼二阶系统单位阶跃性指标计算图16专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑图17(8)ε=0.6,ω=5rad/s,在前向通道中增加一个比例微分环节G(s)=(τs+1),比较τ=0.1,0.2...0.9,1,2,3.....10和原系统单位阶跃响应曲线专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑图18图19专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑图
6、20加积分系统图21原系统闭环零点提高了系统反应速度即减小了tr和tp但是τ越小会导致超调量σ增大当闭环零点与闭环极点趋近于相等时会相互抵消对tp无影响但是闭环零点对稳态没影响即ts稳定不变(8)以题图为基础,若ε=0.6ω=5在系统的闭环传递函数分母中加一个闭环极点(s+p)/p,比较p等于0,0.2,0.4.....1,2,4,...10系统单位阶跃响应.图22专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑图23当闭环极点是系统反应时间增长即ts增加,且越靠近虚轴ts越大,而且闭环极点由与虚轴距离大小来决定主导性(在没有零点情况下)越
7、靠近虚轴,主导性越大,即当越小时系统体现一阶系统,但当p越大时系统体现二阶系统(10)ε=0.6,ω=5rad/s,求输入系统为t,2t,5t,0.5t^2,t^2,t+1,0.5t^2+2t+1时,系统响应函数c(t)和误差e(t)=ε(t)曲线专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑图24原函数专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑图25误差专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑图26稳态曲线已知为1型系统当输入速度型号是稳态误差为A/k加速度信号为无穷即分别为0.25,0.5,1.25∞,∞,∞图27原函数曲线(10)
8、以题图基础,ε=0.6,ω专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑=5rad/s,在前向通道中增加一个积分环节G(s)=(1/s),绘制单位阶跃,单位速度,单位加速度响应曲线,计算稳态终值,绘制曲线图28响应程序图29