机械工程控制基础大作业(1).doc

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1、悬架是汽车的车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。1.悬架系统的数学模型(1)从研究车辆行驶平顺性的目的出发，建立图1所示的数学模型。在此主要考虑对行驶平顺性影响最大的垂直震动。建立方程传递函数悬架系统传递函数框图(2)2.利用Matlab对悬架系统进行分析2.1利用Matlab分析时间响应(1)当Kb分别为5、10、20时，系统在单位阶跃输入作用下的响应的程序和图像t=[0:0.01:10];nG=[0.5110];d

2、G=[4520];G1=tf(nG,dG);nG=[1220];dG=[5940];G2=tf(nG,dG);nG=[2440];dG=[61780];G3=tf(nG,dG);[y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t);[y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=step(G2,t);[y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t);subplot(121),plot(T,y1,'--',T,y2,'-',T,y3,'-')legend('kb=5','kb=10','kb=20')xlabel(

3、't(sec)'),ylabel('x(t)');gridon;subplot(122),plot(T,y1a,'--',T,y2a,'-',T,y3a,'-')legend('kb=5','kb=10','kb=20')xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');gridon;(2)当Kb分别为5、10、20时，系统的瞬态性能指标程序和数据t=[0:0.01:10];yss=0.5;dta=0.02;nG=[0.5110];dG=[4520];G1=tf(nG,dG);nG=[1220];dG=[5940];G2=tf(nG,dG);nG=[2440];d

4、G=[61780];G3=tf(nG,dG);y1=step(G1,t);y2=step(G2,t);y3=step(G3,t);r=1;whiley1(r)0.5-dta&y1(s)<0.5+dta;s=s-1;endts1=(s-1)*0.01;r=1;whiley2(r)

5、p-1)*0.01;mp2=(ymax-yss)/yss;s=1001;whiley2(s)>0.5-dta&y2(s)<0.5+dta;s=s-1;endts2=(s-1)*0.01;r=1;whiley3(r)0.5-dta&y3(s)<0.5+dta;s=s-1;endts3=(s-1)*0.01;[tr1tp1mp1ts1;tr2tp2mp2ts2;tr3tp3mp3ts3

6、]上升时间峰值时间最大超调量调整时间2.2利用Matlab分析时间特性(1)利用Matlab绘制Nyquist图nG1=[2440];dG1=[61780];[re,im]=nyquist(nG1,dG1);plot(re,im);gridon(1)利用Matlab绘制Bode图nG1=[2440];dG1=[61780];w=logspace(-2,3,100);bode(nG1,dG1,w);gridon(1)利用Matlab求系统的频域特征量nG1=[2440];dG1=[61780];w=logspace(-1,3,100);[Gm,pm,w]=bode(nG1,dG1

7、,w);[Mr,k]=max(Gm);Mr=20*log10(Mr),Wr=w(k)M0=20*log10(Gm(1));n=1;while20*log10(Gm(n))>=-3;n=n+1;endWb=w(n)2.3利用Matlab分析系统的稳定性den=[4520];K=10;num1=[K];[Gm1Pm1Wg1Wc1]=margin(num1,den);K=100;num2=[K];[mag,phase,w]=bode(num2,den);[Gm2Pm2Wg2Wc2]=margin(