《机械工程控制基础大作业(1).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械工程控制基础大作业(1).doc(16页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 悬架是汽车的车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的总称,其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并减少由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。1。悬架系统的数学模型 (1)从研究车辆行驶平顺性的目的出发,建立图1所示的数学模型.在此主要考虑对行驶平顺性影响最大的垂直震动。建立方程传递函数 悬架系统传递函数框图 (2) 2。利用Matlab对悬架系统进行分析2。1利用Matlab分析时间响应(1)当Kb分别为5、10、20时,系统在单位阶跃输入作用下的响应的程序和图像t = 0:0.01:10;nG=0。5 1 10;dG=4
2、 5 20;G1=tf(nG,dG);nG=1 2 20;dG=5 9 40;G2=tf(nG,dG);nG=2 4 40;dG=6 17 80;G3=tf(nG,dG);y1,T=impulse(G1,t);y1a,T=step(G1,t);y2,T=impulse(G2,t);y2a,T=step(G2,t);y3,T=impulse(G3,t);y3a,T=step(G3,t);subplot(121),plot(T,y1,-,T,y2,,T,y3,)legend(kb=5,kb=10,kb=20)xlabel(t(sec),ylabel(x(t);grid on;subplot(122
3、),plot(T,y1a,-,T,y2a,,T,y3a,)legend(kb=5,kb=10,kb=20)xlabel(t(sec),ylabel(x(t));grid on;(2)当Kb分别为5、10、20时,系统的瞬态性能指标程序和数据t=0:0.01:10;yss=0.5;dta=0。02;nG=0。5 1 10;dG=4 5 20;G1=tf(nG,dG);nG=1 2 20;dG=5 9 40;G2=tf(nG,dG);nG=2 4 40;dG=6 17 80;G3=tf(nG,dG);y1=step(G1,t);y2=step(G2,t);y3=step(G3,t);r=1;whi
4、le y1(r)0。5dtay1(s)0.5+dta;s=s1;endts1=(s1)0.01;r=1;while y2(r)yss;r=r+1;endtr2=(r1)0。01;ymax,tp=max(y2); tp2=(tp1)0.01;mp2=(ymaxyss)/yss;s=1001;while y2(s)0.5dtay2(s)0。5dtay3(s)0.5+dta;s=s1;endts3=(s-1)0。01;tr1 tp1 mp1 ts1;tr2 tp2 mp2 ts2;tr3 tp3 mp3 ts3 上升时间 峰值时间 最大超调量 调整时间2。2利用Matlab分析时间特性(1) 利用M
5、atlab绘制Nyquist图nG1=2 4 40;dG1=6 17 80;re,im=nyquist(nG1,dG1);plot(re,im);grid on(2) 利用Matlab绘制Bode图nG1=2 4 40;dG1=6 17 80;w=logspace(-2,3,100);bode(nG1,dG1,w);grid on(3) 利用Matlab求系统的频域特征量nG1=2 4 40;dG1=6 17 80;w=logspace(1,3,100);Gm,pm,w=bode(nG1,dG1,w);Mr,k=max(Gm);Mr=20log10(Mr),Wr=w(k)M0=20*log10
6、(Gm(1));n=1;while 20log10(Gm(n))=3;n=n+1;endWb=w(n)2.3利用Matlab分析系统的稳定性den=4 5 20;K=10;num1=K;Gm1 Pm1 Wg1 Wc1=margin(num1,den);K=100;num2=K;mag, phase,w=bode(num2,den);Gm2 Pm2 Wg2 Wc2=margin(mag, phase,w);20log10(Gm1) Pm1 Wg1 Wc1;20log10(Gm2) Pm2 Wg2 Wc2den=5 9 40;K=10;num1=K;Gm1 Pm1 Wg1 Wc1=margin(n
7、um1,den);K=100;num2=K;mag, phase,w=bode(num2,den);Gm2 Pm2 Wg2 Wc2=margin(mag, phase,w);20log10(Gm1) Pm1 Wg1 Wc1;20*log10(Gm2) Pm2 Wg2 Wc2den=6 17 80;K=10;num1=K;Gm1 Pm1 Wg1 Wc1=margin(num1,den);K=100;num2=K;mag, phase,w=bode(num2,den);Gm2 Pm2 Wg2 Wc2=margin(mag, phase,w);20log10(Gm1) Pm1 Wg1 Wc1;20*
8、log10(Gm2) Pm2 Wg2 Wc22。4利用Matlab设计系统校正校正前系统的Bode图和程序k=10numg=0。5 1 10;deng=4 5 20;num,den=series(k,1,numg,deng);w=logspace(-1,2,200);mag,phase,w=bode(tf(num,den),w);Gm,Pm,Wcg,Wcp=margin(mag,phase,w);%Phi=(50Pm+5)pi/180;alpha=(1sin(Phi)/(1+sin(Phi);M=10log10(alpha)ones(length(w),1);semilogx(w,20log1
9、0(mag(:),w,M);grid on;校正后系统的Bode图和程序k=10;numg=0。5 1 10;deng=4 5 20;numgc=0.081 1;dengc=0。186 1;nums,dens=series(numgc,dengc,numg,deng);num,den=series(k,1,nums,dens);w=logspace(-1,2,200);mag,phase,w=bode(tf(num,den),w);Gm,Pm,Wcg,Wcp=margin(mag,phase,w);bode(tf(num,den),w);grid;title(相位裕度=,num2str(Pm);