自动控制原理课程设计--电动车控制系统校正 - 图文(2)

自动控制研究性教学 电动车车速控制系统校正

4、调整系统

由于Kk的值太小，没有实现信号的放大，加入微分环节调大Kk，此时系统开环函数为

Wk=Kk[(τ0S+1)(aS+1)] /[S (τ1S+1)( τ2S+1)]

令a=0.5，特征方程有：

τ1τ2S^3+(τ1+τ2+τ0*a)S^2+((a+τ0 )Kk +1)S+ Kk = 0 S^3 4 K+1 S^2 5+0.25K K S^1 (0.25K^2+1.25K+5)/(5+0.25K) S^0 K

K可以使任意正数，系统都保持稳定。 稳态误差:

eSS = a*0 + b/K + c*∞

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由此可知，加入微分环节会增大Kk,系统的超调量会先增加后减小，同时会使系统的响应速度提高，tr、tp、ts 都会减小，但K太大，系统可控性就会减弱，调整a,使K在合理范围内。 使K=15，改变a，在Metlab中编程，得出性能指数和图形

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随着a的增大，系统的震荡性减弱，超调量下降，选取a=2.5此时放大倍数有开始的0.1调大到15，系统的各项参数都达到很好的范围。

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四、根轨迹分析

1、根轨迹

Wk=Kk(τ0S+1)/[s(τ1S+1)( τ2S+1)]

取单位反馈，令τ0=0.5， τ1=1， τ2=4对系统进分析

临界稳定的增益和极点：

K=2.89 -p1= -1.2306 + 0.0000i –p2 = -0.0097 + 0.7666i –p3= -0.0097 - 0.7666i

加入微分环节 有

Wk=Kk[(τ0S+1)(aS+1)] /[S (τ1S+1)( τ2S+1)]

令a=0.5(两个零点重合)有

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阻尼比最小处：K=2.8795

-p1=-1.1344 + 0.0000i -p2= -0.1478 + 0.7828i -p3=-0.1478 - 0.7828i

由此可知加入微分环节之后，系统的稳定性大大提高

2、系统特性分析

改变a的值，a=0.3

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