大作业1(机电控制系统时域频域分析).docVIP

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 机电工程学院 哈尔滨工业大学 2013年 月 日 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。 2 题目1 1. syms s f=25/(s^2+4*s+25)*1/s; x=ilaplace(f); t=0:0.001:10; xx=subs(x);%?a??ì??? plot(t,xx); xlabel(t) ; ylabel(x0(t)); title(μ￥???×???ìó|?ú??); syms s f=25/(s^2+4*s+25)*1/s^2; x=ilaplace(f); t=0:0.001:5; xx=subs(x);%?a??ì??? plot(t,xx); xlabel(t) ; ylabel(x0(t)); title(μ￥??D±???ìó|?ú??); 2．计算结果： C =1 timetopeak =0.6820 percentovershoot =25.3786 risetime =0.4459 setllingtime =1.6787 源代码： num=[0,25]; den=[1,4,25]; G=tf(num,den); % ????×?′ó·??μê±??oí?ü??ó|μ?3?μ÷á??￡ C=dcgain(G) [y,t]=step(G); plot(t,y) grid [Y,k]=max(y); timetopeak=t(k) percentovershoot=100*(Y-C)/C % ????é?éyê±???￡ n=1; while y(n)C n=n+1; end risetime=t(n) % ?????èì??ìó|ê±???￡ i=length(t); while (y(i)0.98*C)(y(i)1.02*C) i=i-1; end setllingtime=t(i) 3. 假定工作台质量m、滚珠丝杠的转动惯量 电动机、减速器、滚珠丝杠、折算到电机主轴上的总的转动惯量： (给出操作过程、仿真结果及分析、源代码) 3 题目2 4 题目3