Simulink比值控制系統課後習題

2022-12-02 18:51:05 字數 1256 閱讀 1838

作業題目:

在例一中如系統傳遞函式為,其他引數不變,試對其進行單閉環比值控制系統**分析,並討論分母中「15」變化時控制系統的魯棒性。

(1)分析從動量無調節器的開環系統穩定性。

由控制理論知,開環穩定性分析是系統校正的前提。系統穩定性的分析可利用bode圖進行,編制matlab bode圖繪製程式(m-dile)如下:

clear all

close all

t=15;k0=3;tao=4;

num=[k0];den=[t,1];

g=tf(num,den,'inputdelay',tao);

margin(g)

執行該程式得系統的bode圖如圖所示,可見系統是穩定的。幅值裕量為6.77db,對應增益為2.2。

(2)選擇從動量控制器形式及整定其引數。

根據工程整定的論述,選擇pi形式的控制器,即。本處採用穩定邊界法整定系統。先讓=0,調整使系統等幅振盪(由穩定性分析圖知在=2.2附近時系統**),即使系統處於臨界穩定狀態。

系統simulink框圖如下所示

調節p=0.3,i=0.02時,基本達到了振盪臨界要求,其系統響應圖如下所示:

(3)系統過程**。

單閉環比值控制過程相當於從動量變化的隨動控制過程。假定主動量由一常值10加幅度為0.3的隨機擾動構成,從動量受均值為0、方差為1的隨機干擾。

主動量和從動量的比值根據工藝要求及測量儀表假定為3.

系統的控制過程simulink**框圖如圖所示。其中控制常量及隨機擾動採用封裝形式。

主動控制量的封裝結構如下:

執行結果如下所示(圖中曲線從上往下分別為從動量跟蹤結果、主動量給定值和隨機干擾):

可見除初始時間延時外,從動量較好地跟隨主動量變化而變化,並且基本維持比值3,有效地克服了主動量和從動量的擾動。

(4)單閉環比值控制系統魯棒性分析

要求分母中「15」變化,即積分時間為13.5~16.5,分析系統魯棒性。

系統**框圖如圖a所示,圖b為延時選擇模組subsystem的展開圖,改變積分時間常數為13.5,14,14.5……16.

5共11個值。經過執行後在工作空間繪圖(使用語句:plot(tout,simout);hold on;grid on)即可見到圖c的**結果。

圖a 系統**框圖

圖b 延時選擇模組統封裝結構

圖c **結果

分析圖c**結果可見,隨著延時環節的變化,從動量跟隨主動量的規律有較小變化,但並未改變系統穩定性及精度,說明系統在積分時間發生變化時仍能正常工作,系統的魯棒性較強。

管道流量比值控制PLC系統設計

課程設計說明書 2013 2014 學年第二學期 課程名稱 可程式設計序控制器應用 課程設計 題目 管道流量比值控制plc系統設計 專業班級 電氣工程及其自動化一班 學生姓名王曦雲 學號110062111 指導教師 岑毅南 劉增環等 設計週數2 周 設計成績 2014 年 7 月 8 日 目錄1 課...

控制系統總結

1.1關於控制的基本概念 1 控制物件 被控制的裝置或生產過程。例如 核電廠功率控制系統中的反應堆動力裝置。2 被控制量 為控制物件的輸出量,表徵生產過程是否符合規定工況的物理量。例如 反應堆的功率,穩壓器的水位 壓力等。3 給定值 希望被控制量應該具有的量值或目標值。可以是常量可以是隨時間任意變化...

巡航控制系統

專案五 巡航控制系統 ccs 檢修 一 巡航控制系統概述 1.巡航控制系統的作用 巡航控制系統 ccs 是一種利用電子控制技術保持汽車自動等速行駛的系統。當汽車在高速公路上長時間行駛時,接通巡航控制主開關,設定希望的車速,巡航控制系統將根據汽車行駛阻力的變化,自動增大或減小節氣門開度,使汽車按設定的...