3.在matlab程序输入窗口输建立系统模型
VgVc?3.86401.51?10?7闭环系统的传递函数为:
s?1.32?102?4s?3.8722
使用M文件仿真代码: num =3.8640;
den = [1.58e-7, 1.32e-4 3.8722];
sys = tf(num,den); %建立传递函数
subplot(221) %将图板分为四块,并指定1号区域为当前绘图区域 step(sys,'r'); %时域图,红线表示 grid on; subplot(222)
bode(sys,'g'); %伯德图,绿线表示 grid on; subplot(223)
nyquist(sys,'m'); %奈氏图,红线表示 grid on; subplot(224)
nichols(sys); %尼科尔斯图,蓝线表示 grid on;
figure(2); %另画一张figure2图 margin(sys); %求系统的稳定裕度 grid on;
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系统阶跃响应时域图伯德图和奈氏图以及尼科尔斯图:
稳定裕度计算图:
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从闭环系统的阶跃响应可以看出,系统的在约0.04s时就几乎达到与输入相同的要求输出。不论是快速性还是幅值精确性都能满足比较高的要求。但是有一定的超调量,稳定裕度也降低了,即其稳定性降低了。
五、实际XY工作台中直流伺服电机闭环控制的响应
在速度模式下,实现PID闭环控制,
在Kp取20,Ki和Kd都取零时,其速度时间曲线如下所示:
Kp取15,其速度时间曲线如下所示:
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Kp取30,其速度时间曲线如下所示:
结合开环实验结果,从上图可以看出,闭环系统响应时间比较短,即快速性较好,稳态输出地波幅变化比较小,即输出比较平稳准确,这是闭环控制相对于开环控制的两大优点。
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