end
MATLAB程序为:
程序结果为:
所以σ%=1.9267%,tp=8.3897s,ts=8.7124s。
由前面可知,为校正前系统不稳定,所以该系统没有稳态误差ess。 ⑶单位斜坡响应
在Simulink 窗口里菜单方式下的单位斜坡响应的动态结构图如下:
图3-3 校正前系统的单位斜坡响应的动态结构仿真图
校正前单位斜坡响应曲线如下所示:
图3-4 校正前系统的单位斜坡响应
校正后系统的动态性能分析:
校正后的开环传递函数为:
120.1s2?70.02s?10G(s)?Gc(s)?
0.5063s5?12.05s4?49.84s3?39.3s2?s10
⑴单位脉冲响应 MATLAB程序为:
图3-5 校正后系统的单位脉冲响应
⑵单位阶跃响应 MATLAB程序为:
11
图3-6 校正后系统的单位阶跃响应
MATLAB程序为:
程序结果为:
所以σ%=0.0568%,tp=1.0394s,ts=1.0394s。 由图可知,系统稳态误差ess?1?h(?)?1?1?0
显然,校正后的系统动态性能比校正前的系统动态性能好得多,改善了系统的平稳性、快速性和稳态精度。 ⑶单位斜坡响应
在Simulink 窗口里菜单方式下的单位斜坡响应的动态结构图如下:
图3-7校正后系统的单位斜坡响应的动态结构仿真图
校正前单位斜坡响应曲线如下所示:
12
图3-8 校正后系统的单位斜坡响应
单位脉冲、阶跃、斜坡响应曲线的相互对应关系是:
单位脉冲响应的积分是单位阶跃响应曲线,单位阶跃响应的积分是单位斜坡响应。
4、绘制系统校正前与校正后的根轨迹图,并求其分离点、汇合点及与虚轴交点的坐标和相应点的增益K*值,得出系统稳定时增益K*的变化范围。
校正前系统的根轨迹分析:
校正前的开环传递函数为:
G(s)?10
s(s?1)(0.25s?1)MATLAB程序如下:
13
图4-1 校正前系统的根轨迹
确定分离点坐标:
图4-2 校正前根轨迹的分离点坐标
分离点坐标d=-0.465 增益K*=0.22 确定与虚轴交点的坐标:
14