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文档简介

1、实验三 系统的稳态误差分析一. 实验目的:1. 了解系统开环增益和系统型别对稳态误差的影响。2. 了解输入信号的形式和幅值对系统稳态误差的影响。3. 分析扰动作用下对系统稳态误差的影响。4. 研究减小或消除稳态误差的措施。二. 实验内容:1 分别观测输入信号为阶跃信号、斜坡信号、加速度信号时，不同系统型别稳态误差的变化情况。2 对有差系统，增大或减小系统的开环增益，观察系统稳态误差的变化。3 改变输入信号的幅值，观察系统稳态误差的变化。4 观测有扰动作用时，系统稳态误差的变化。5 采取一种措施消除阶跃扰动对系统的影响。三. 实验原理: 阶跃输入信号作用于0型系统，如图（3-1）所示：图（3-1

2、）斜坡输入信号作用于型系统，如图（3-2）所示： 图（3-2）加速度输入信号作用于型系统，如图（3-3）所示： 图（3-3）扰动信号作用下的系统，如图（3-4）所示： 图（3-4）四. 实验步骤:利用MATLAB中的Simulink仿真软件。1. 参照实验一的步骤，建立如图(3-1)所示的实验方块图进行仿真；2. 单击工具栏中的 图标，开始仿真，观测在阶跃输入信号作用下， 0型系统的输出曲线和误差曲线，记录此时的稳态误差值，并与理论计算值相比较；3. 有误差时，调整“Gain”模块的增益，观察稳态误差的变化，分析系统开环增益对稳态性能的影响；4. 有误差时，调整输入信号的幅值，观察稳态误差的变

3、化，分析输入信号的大小对稳态误差的影响；5. 将对象分别更换为型和型系统，观察在阶跃输入信号作用下， 型和型系统的输出曲线和误差曲线，记录此时的稳态误差值。6. 更换输入信号的形式为斜坡信号，参考图(3-2)所示的实验方块图，重复步骤24，分别观测0型、型和型系统的稳态误差。7. 再将输入信号的形式更换为加速度信号，参考图(3-3)所示的实验方块图，重复步骤24，分别观测0型、型和型系统的稳态误差。8. 在扰动信号作用下，仿真实验方块图如图(3-4)所示，输入阶跃扰动信号，观测系统的输出曲线和误差曲线，记录此时的稳态误差值，并与计算的理论值相比较；9. 调整“Gain”模块的增益，观察稳态误差有无变化；， 10. 再调整“Gain1”模块的增益，观察稳态误差有无变化；11. 在扰动作用点之前增加积分环节消除阶跃扰动对系统输出的影响。五. 思考题:1 控制系统的稳态误差与什么有关？ 2 怎样减小或消除扰动所产生的稳态误差？3 扰动作用点之后的积分环节对稳态误差有无影响？阶跃输入信号作用于

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