机电控制系统大作业基于MATLAB的机电控制系统响应分析

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机电系统控制基础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=4，利用MATLAB分析kb的取值对于系统的性能的影响。2 题目1(给出操作过程、仿真结果及分析、源代码)操作过程：创建m文件 运行得到结果源代码：clear all;t=0:0.01:0.8;%nG=25;dG=1 4 25;G1=tf(nG,dG);%y1a,T=step(G1,t);y1b,T=lsim(G1,t,t);%subplot(121),plot(T,y1a,-,T,y1b,-)legend(单位阶跃响应,单位斜坡响应)xlabel(t(sec),ylabel(x(t);grid on图形如下：题目2操作过程：创建m文件 运行得到结果源代码：close all; % t=0:0.001:1; % yss=1;dta=0.02; % nG=25; dG=1 4 25;G1=tf(nG,dG); y1a,T=step(G1,t); % r=1;while y1a(r)1-dta & y1a(s)1-dta&y(s)1+dta;s=s-1;endts=(s-1)*0.001;y1a,T=step(G,t);r=1;while y1a(r)yss;r=r+1;endtr=(r-1)*0.001;tr tp mp ts运行结果如下：ans=0.01600.02400.26550改变Kb的值，将上述代码中的Kb=10改成Kb=50,运行结果如下：ans = 0.0060 0.0100 0.5739 0再次改变Kb的值，将上述代码中的Kb=50改成Kb=100,运行结果如下：ans=0.0040 0.00700.6771 0随Kb增加tr值减小，tp值减小，mp值增加，而ts值恒为零。 第 7 页