《2022年电动车定速巡航系统matlab分析 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年电动车定速巡航系统matlab分析 .pdf（6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、控制工程基础大作业MATLAB 软件应用2017年春季学期电动车定速巡航系统MATLAB软件分析一、实验目的能够掌握现代工程工具MATLAB 软件使用的基本方法， 能够应用MATLAB 软件对控制系统进行建模及性能分析。二、控制系统建模电动车定速巡航系统是一个典型的闭环控制系统，该系统由给定原元件给定电位器，比较放大元件运算放大器，功率放大原件晶闸管触发、整流器， 被控对象直流电动机， 反馈元件测速发电机组成，该具有速度负反馈的直流电动机调速系统职能方框名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -
2、 - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 图和函数方框图如下。该系统输入信号为给定电位器输入电压U1，系统的输入信号为电动机负载轴的转速。当电位器给定一个位置，负载轴就相应有一个恒定的转速n， ；当外界出现干扰时，系统的主要任务控制电机负载轴的转速在客服各种干扰后满足恒值要求。该系统的工作原理如下：给定电位器一个位置，就会有一个恒定的输入电压Ug ，同时用直流测速发电机将电机的转速 n 测量出来，并转化为电压信号Uf，然后返回到输入端与输出电压Ug进行比较得其偏差e=Ug-Uf，偏差 e 经过放大器放大后，控制触发器的输出脉冲，以此调节晶闸管的输出电压Ud ，U
3、d作为电机电枢电压里控制电机的转速n，如果外部或内部干扰，这一转速的变化将由测速发电机检测出来。此时反馈电压相应降低，与输入电压Ug比较后，偏差电压增大，在经过放大器放大之后，使电枢电压相应升高，转速升高，从而较小偏差，达到恒速目的。按照信号传递方向，建立各个环节微分方程式如下1. 比较放大环节名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2. 功率放大环节3. 被控环节4. 反馈环节设全部初始条件为零，对上述各式去拉氏变换，
4、并进行整理得考虑到晶闸管出发和整流电路的时间滞后，且当时间常数较小时，晶闸管触发和整流装置可以看作是一阶惯性环节，即该系统的闭环传递函数为其中闭环系统的开环放大系数如下即其中名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - ，系统的具体参数要根据实际情况来确定，通常来说，反电动势系数已知， 放大系数已知，比例系数已知，电阻分压比已知，因此根据上述已知即可确定系统传递函数。经过我的调查，系统参数如下K0=10，Ka=5,Ke=0.2
5、 ，Ksf=0.04 ，Ts=0.01s ，Tm=0.3s，Ta=0.2s ，将其带入上式，可得系统的开环传递函数为三、应用 MATLAB 软件进行控制系统性能分析（1）控制系统频域特性分析别使用 nyquist函数和 bode 函数绘制系统的开环奈奎斯特图和开环波德图。nyquist函数如下：bode 函数如下：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - （2）控制系统稳定性分析判定控制系统的稳定性，并进行控制系统相对稳定
6、性分析，计算稳定性裕量。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - （3）控制系统时域特性分析使用 step 函数绘制控制系统的单位阶跃响应曲线，分析控制系统响应的快速性指标，分析比较结构参数变化对系统性能的影响。电动机环节的固有频率值提高后，在同样的阻尼比下可以使开环增益，即放大系数得到提高，从而可以提高系统的响应速度和稳态精度。 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -