自动控制原理——位置随动系统建模分析_第1页
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文档简介

,位置随动系统建模分析,背景介绍,位置随动是指输出的位移随位置给定输入量而变化。应用：导弹发射架控制系统，雷达天线控制系统等。系统特点：随动控制系统要求有好的跟随性能。位置随动系统是非常典型的随动系统，是个位置闭环反馈系统，系统中具有位置给定，位置检测和位置反馈环节,LOGO,问题引入,如图所示为一位置随动系统，电机电枢电感很小可忽略不计，并且不计系统的负载和黏性摩擦，设r=r ，f=c，其中r、c分别为位置给定电位计及反馈电位计的转角，减速器的各齿轮的齿数以Ni表示之。,数学建模流程,问题解决,设k经过功率放大器放大后的输出电压为a，且各传动部件的转矩分别为M1、M2、M3和M4，轴的角位移分别为1、2、3和4系统分为三个环节，运放部分、功放部分和齿轮传动部分。,问题解决：运放部分,问题解决：功放部分,功放部分方程： ua(t)=K uk(t)在零初始条件下的拉氏变换得 Ua(s) = KaUk(s)部分运放结构图：,问题解决：齿轮传动部分,问题解决：齿轮传动部分,问题解决：齿轮传动部分,问题解决：齿轮传动部分,系统结构图和传递函数,时域分析：,使用matlab进行系统仿真：,cleart=0:0.1:20;num1=1;den1=1 1 1;sys1=tf(num1,den1);y1=step(sys1,t);plot(t,y1)gridmaxy1=max(y1);yss1=y1(201);pos1=100*(maxy1-yss1)/yss1for i=1:1:201 if (y1(i)0.98) m=i;break; endendtr1=(m-1)*0.1,for i=1:1:201 if(y1(i)=maxy1) n=i;break; endendtp1=(n-1)*0.1for i=1:1:201 if (y1(i)1.02|y1(i)0.98) l=i; endendts1=l*0.1,时域分析：,系统参数：超调量：pos1 =16.2943 上升时间：tr1 =2.4000 峰值时间：tp1 =3.6000 调解时间：ts1 =8.1000,时域分析图像,根轨迹分析,根轨迹分析程序 clear num=1; den=1 1 0 sys=tf(num,den) rlocus(sys),,LOGO,根轨迹分析,根轨迹分析程序,Matlab Bode图仿真,LOGO,clearnum=1;den=110;sys=tf(num,den);bode(sys)margin(sys),结论：在开环系统下，相位裕量Pm=51.80，增益裕量Gm=。说明在其闭环系统下是稳定的,Matlab 奈氏图仿真,LOGO,cle
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