哈工大机电系统控制基础大作业Matlab时域分析

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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哈尔滨工业大学2013年12月12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的总的转动惯量J；(2)假定工作

2、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10页机电系统控制基础1题目1源代码：t=[0:0.01:5];u=t;C=[25],R=[1,4,25];G=tf(C,R);[y1,T]=step(G,t);y2=lsim(

3、G,u,t);subplot(121),plot(T,y1);xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');gridon;subplot(122),plot(t,y2);gridon;xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');仿真结果及分析：第10页机电系统控制基础1题目2源代码：t=[0:0.001:1];yss=1;dta=0.02;C=[25],R=[1,4,25];G=tf(C,R);y=step(G,t);r=1;whiley(r)

4、)*0.001;[ymax,tp]=max(y);tp1=(tp-1)*0.001;mp=(ymax-yss)/yss;s=1001;whiley(s)>1-dta&&y(s)<1+dta;s=s-1;endts=(s-1)*0.001;[trtp1mpts]仿真结果及分析：C=25ans=0.43300.68600.25381.0000由输出结果知：上升时间为0.4330秒，峰值时间为0.6860秒，最大超调量为0.2538，调整时间1.0000秒。2题目3源代码：symss;t=[0:0.001:2];b=0.1;nu

5、m1=20*b;den1=[110num1];G1=tf(num1,den1);b=1;num2=20*b;den2=[110num2];G2=tf(num2,den2);b=10;num3=20*b;den3=[110num3];G3=tf(num3,den3);b=100;num4=20*b;den4=[110num4];G4=tf(num4,den4);[y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t);第10页机电系统控制基础[y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=st

6、ep(G2,t);[y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t);[y4,T]=impulse(G4,t);[y4a,T]=step(G4,t);figureplot(T,y1,'--',T,y2,'-.',T,y3,'-',T,y4,':','LineWidth',2);legend('b=0.1','b=1','b=10','b=100');xlabel('t(sec)');ylabel('x(t)');gridon;figureplot(T,y1a,'--',T,y2a,'-.',T,

7、y3a,'-',T,y4a,':','LineWidth',2);legend('b=0.1','b=1','b=10','b=100');xlabel('t(sec)');ylabel('x(t)');gridon;第10页机电系统控制基础symss;t=[0:0.001:5];b=0.1;num1=20*b;den1=[110num1];G1=tf(num1,den1);b=1;num2=20*b;den2=[110num2];G2=tf(num2,den2);b=10;num3=20*b;den3=[110num3]

8、;G3=tf(num3,den3);b=100;num4=20*b;den4=[110num4];G4=tf(num4,den4);y1=step(G1,t);y2=step(G2,t);y3=step(G3,t);y4=step(G4,t);plot(t,y1,'--',t,y2,'-.',t,y3,