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自动控制原理试验报告验证2010-2011学年第一学期姓名周正班
自动控制原理实验报告（验证） 2010-2011学年第一学期 姓名： 周 正 班号：学号：2008300569 1、二阶系统时域分析 （1）数学模型 令第一级运算放大器输出电压为，第二级运算放大器输出电压为，第三级运算放大器输出电压为。由图可知： 由上式可得该图的闭环传递函数为： （2）实验结果 已知，，为可变电阻，令，则闭环传递函数可写为 故，又所以 令，解得： 当时，系统的单位阶跃响应为等幅震荡； 当时，系统为欠阻尼输出； 当时，系统为临界阻尼输出； 当时，系统为过阻尼： （3）计算机仿真 （4）理论、仿真、实验结果的对比分析 由上可知，在试验误差的允许范围内，理论、仿真、实验结果基本相符。 2.控制系统计算机辅助分析与设计 题目： 4-24 V-22既是一种普通飞机，又是一种直升飞机。当飞机起飞和着陆时，其发动机位置可以调节，使V-22像直升飞机那样垂直起降；而在起飞后，它又可以将发动机旋转 90°，切换到水平位置，像普通飞机一样飞行。在直升飞机模式下，飞机的高度控制如图所示。确定是系统稳定的K1值范围。 （1）手工求解 由题意，开环传递函数， 闭环传递函数 特征方程 列劳斯表： 100 30.5+ 0.5 215 1.5+1 30.0349+0.3023 0.5 0.0035+0.0023 故有：30.0349+0.30230 0 0.0035+0.00230 解得：0.485或136.55 （2）计算机辅助设计、仿真、验证 用matlab绘制根轨迹图来观察的范围 已知开环传递函数为， 故特征方程 等效开环传递函数为 用Matlab调用命令 G=tf([1 1.5 0.5],[100 215 30.5 1 0]); rlocus(G); 得根轨迹图： 从图上易得 0.485或136.55 验证： 用simulink仿真验证 系统连接如图; 取=100得输出如图： 由图可得系统不稳定。 取=1500得输出如图： 故系统稳定。 验证成功。 飞机动力学模型 控制器 高度
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