直流电机PI控制器设计与稳态性能分析1
直流电机调速PI参数设计
将不同组的PI参数分别应用到仿真模型中，进行仿真实验，记录电 机的转速、转矩、电流等关键性能指标。
性能指标对比
将不同PI参数下的性能指标进行对比分析，包括稳态误差、超调量 、调节时间等。
结果分析与讨论
结果展示
将仿真实验结果以图表 形式展示，包括转速曲 线、转矩曲线、电流曲 线等。
结果分析
02 03
积分控制（I控制）
对转速误差进行积分，并根据积分结果调整控制量，以消 除静差。积分控制能够提高系统的无差度，但可能降低系 统的稳定性。
PIቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制
结合比例控制和积分控制，既能够快速响应误差变化，又 能够消除静差，提高系统的控制精度和稳定性。在直流电 机调速中，PI控制器通常用于构成转速闭环控制系统，实 现对电机转速的精确控制。
根据性能指标对比结果 ，分析不同PI参数对电 机性能的影响规律，找 出性能较优的PI参数组 合。
讨论与改进
针对实验结果中存在的 问题和不足，进行讨论 并提出改进措施，如优 化PI参数设计方法、改 进控制策略等。
05
实验验证与实际应用
实验平台搭建及测试方法
实验平台搭建
采用基于微控制器的直流电机驱动系统，包括电源、电机、驱动器、控制器等 组成部分。
03
通过对比实验，验证了所提出 的PI参数设计方法在直流电机 调速系统中的优越性和实用性 。
未来研究方向展望
01
进一步研究直流电机调速系统的动态性能和稳定性，以提高系统的控 制精度和响应速度。
02
探索更加先进的控制算法，如模糊控制、神经网络控制等，在直流电 机调速系统中的应用。
03
研究直流电机调速系统的多目标优化问题，如同时考虑系统的动态性 能、稳态性能和鲁棒性等。
直流电机PI控制器稳态误差分析
直流电机PI控制器稳态误差分析直流电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各个领域。
在控制直流电机运动过程中，PI控制器常用于控制其转速或位置。
在设计PI控制器时，稳态误差是一个重要的性能指标。
本文将对直流电机PI控制器稳态误差进行分析，并介绍如何通过调整PI控制器参数来减小稳态误差。
首先，我们需要了解什么是稳态误差。
稳态误差是指在控制系统达到稳定状态时，输出信号与期望信号之间的差异。
对于直流电机控制，稳态误差通常用来衡量电机的速度或位置达到设定值时的偏差。
1.积分动作的作用不足。
PI控制器通过积分动作来消除稳态误差，但如果积分时间过长或增益过小，积分动作可能无法完全消除误差。
2.系统本身的特性。
直流电机控制系统的稳态误差还受到电机动力学特性的影响，例如电机的阻尼特性和惯性特性等。
对于直流电机的速度控制，我们可以将系统的传递函数表示为：G(s)=K/(s(Ts+1))其中，K是系统的增益，T是系统的时延。
对于PI控制器，传递函数可以表示为：C(s)=Kp+Ki/s其中，Kp是比例增益，Ki是积分增益。
为了分析PI控制器的稳态误差，我们可以采用闭环传递函数的方式。
将直流电机的传递函数G(s)与PI控制器的传递函数C(s)相乘，得到闭环传递函数：T(s)=G(s)C(s)=(Kp+Ki/s)(K/(s(Ts+1)))通过计算T(s)的极点和零点，可以得到闭环系统的稳态误差特性。
对于速度控制系统而言，我们通常关注的是零频率处的稳态误差。
T(0)=(Kp+Ki/0)(K/(0(T0+1)))=Kp/K由上式可知，速度控制系统的稳态误差与比例增益Kp有关，而与积分增益Ki无关。
这意味着通过增大比例增益Kp，可以有效减小稳态误差。
但是，过大的比例增益Kp可能导致系统不稳定，因此在实际应用中需要进行适当的选择。
一种常用的方法是根据系统的响应特性进行调整。
当然，在实际控制过程中，我们还需要考虑到系统的动态特性。
如果系统的响应速度过慢，可能会导致误差积累较大。
直流电机PI控制器参数设计_自控原理
课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 刘志立 工作单位： 自动化学院题 目: 直流电机PI 控制器参数设计 初始条件：一直流电机控制系统的方框图如图所示，其中Y 为电机转速，a v 为电枢电压，W 为负载转矩。
令电枢电压由PI 控制定律求取，PI 表达式为：)(0⎰+=tI p a edt k e k v ，其中e=r-y 。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1） 写出以R 为输入的直流电机控制系统微分方程； （2） 计算W 到Y 的传递函数；（3） 试求k P 和k I 的值，使闭环系统的特征方程的根包括60j 60±-；D600601+s RYa ve+ -+1500W-（4）分析在单位阶跃参考输入、单位斜坡参考输入时系统的跟踪性能；（5）在Matlab中画出上述系统响应，并以此来证明（4）的分析结论。
（6）对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析的过程，附Matlab源程序或Simulink仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
时间安排：任务时间（天）审题、查阅相关资料 2分析、计算 3编写程序 2撰写报告 2论文答辩 1指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要控制理论经过数十年的发展,并伴随计算技术的快速发展,如今已经形成相当成熟的理论,并在各个行业和领域得到广泛的应用。
本文所述的直流电机的PI控制就是其一方面的应用，文中将结合实例分析PI控制系统对单位阶跃和单位斜坡输入的响应，计算其动态和跟踪性能。
完成上述工作需借助功能强大的数学计算软件ＭＡＴＬＡＢ，精确模拟系统的响应。
关键词：ＰＩ控制ＭＡＴＬＡＢ目录1系统结构分析 (1)2数学模型 (2)2.1PI模型建立 (2)2.2单位反馈传递函数 (2)2.3扰动下的非单位反馈闭环传递函数 (2)2.4参数计算 (3)3动态跟踪性能分析 (4)3.1比例积分控制的分析方法 (4)3.2单位阶跃参考输入 (4)3.3单位斜坡参考输入 (5)4数学仿真与验证 (7)4.1MATLAB中连续系统模型表示方法 (7)4.2单位阶跃输入时的动态性能 (7)4.3单位斜坡输入时的动态性能 (8)5心得体会 (11)参考文献 (12)直流电机PI 控制器参数设计1系统结构分析1.1系统结构如下图图1-1 直流电机PI 控制结构图系统组成为比例积分环节、比例环节、惯性环节和单位负反馈，在比例环节与惯性环节之间加入扰动信号比较点。
PID控制经典培训教程
PID控制经典培训教程一、引言PID控制是自动控制领域最经典、应用最广泛的一种控制策略。
PID控制器因其结构简单、稳定性好、可靠性高、易于调整等优点，在工业控制、航空航天、技术等领域有着广泛的应用。
本教程旨在帮助读者深入理解PID控制原理，掌握PID控制器的设计、参数调整和应用技巧。
二、PID控制原理PID控制器由比例（Proportional）、积分（Integral）和微分（Derivative）三个环节组成，其基本原理是根据控制对象的实际输出与期望输出之间的误差，对控制对象进行相应的调节。
1.比例控制（P）比例控制是根据误差的大小进行调节，其控制作用与误差成正比。
比例控制可以减小误差，提高系统的响应速度。
但比例控制无法消除稳态误差，可能导致系统在期望值附近波动。
2.积分控制（I）积分控制是对误差的累积进行调节，其控制作用与误差的累积成正比。
积分控制可以消除稳态误差，提高系统的稳态性能。
但积分控制可能导致系统的超调量和响应速度降低。
3.微分控制（D）微分控制是对误差的变化率进行调节，其控制作用与误差的变化率成正比。
微分控制可以提高系统的稳定性和响应速度，减小超调量。
但微分控制对噪声敏感，可能导致系统在期望值附近波动。
三、PID控制器的设计与参数调整1.确定控制对象和控制目标在设计PID控制器之前，要明确控制对象和控制目标。
控制对象是指需要进行控制的物理量，如温度、压力、位置等。
控制目标是指期望的控制对象达到的值或状态。
2.选择PID控制器类型根据控制对象的特点和控制目标的要求，选择合适的PID控制器类型。
常见的PID控制器类型有：（1）P控制器：适用于控制对象无稳态误差或稳态误差较小的情况。
（2）PI控制器：适用于控制对象有稳态误差，且对响应速度要求较高的情况。
（3）PD控制器：适用于控制对象有稳态误差，且对超调量要求较低的情况。
（4）PID控制器：适用于控制对象有稳态误差，且对超调量和响应速度都有一定要求的情况。
毕业设计(论文)基于智能pid的直流电机调速系统
摘要由于变频技术的出现，交流调速一直冲击直流调速，但综观全局，尤其是我国在此领域的现状，再加上全数字直流调速系统的出现，提高了直流调速系统的精度及可靠性，直流调速仍将处于重要地位。
对于直流调速系统转速控制的要求有稳速、调速、加速或减速三个方面，而在工业生产中对于后两个要求已能很好地实现，但工程应用中稳速指标却往往不能达到预期的效果，稳速要求即以一定的精度在所需要的转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动。
稳速很难达到要求原因在于数字直流调速装置中的PID调节器对被控对象及其负载参数变化自适应能力差。
模糊控制不要求被控对象的精确模型且适应性强，为了克服常规数字直流调速装置的缺点，本文将模糊控制与PID调节器结合，着手fuzzy-PID复合控制方案理论研究和硬件的实现，设计出相关控制方案的直流调速系统，该方案以AT89C51单片机为主控单元，合适的驱动电路和一些外围电路构成硬件系统；以参数模糊自整定PID为控制策略。
本文对于系统的硬件及软件设计进行了详细的设计，包括电机控制模块、检测模块、电机驱动模块的设计等，以及软件的控制思想和编程方法。
本系统的设计顺应了目前国外直流调速朝着数字化，发展的趋势，充分利用了单片机的优点，使得通用性得到了提高。
经过理论分析和设计此控制器的各项性能指标优于模糊控制器和常规PID 控制器，具有很强的鲁棒性。
关键词：模糊控制；直流调速；稳态性能；单片机AbstractAfter Frequency Conversion Technology appeared，AC speed regulation method had always impacted DC Speed Regulation，but Generally speaking，especially the status in our country，in addition to digital DC Speed Regulation emerged，it improving the precision and the reliability in DC Speed Regulation System．DC Speed Regulation was also in the important status．Speed stability、speed ratio、acceleration、deceleration are the four factors in DC Speed Regulation System，the last two factors already reached well in industry application．But the Stability index does not match the desired purpose．Stability index is that the DC motor running in the precision range on desired speed，even if the system has uncertain disturbance．It is hard to realize because of adaptiveability digital DC Speed Regulation device is not enough when in the condition of the load parameters change unpredictably．Fuzzy control does not need precision mathematic model to conquer the shortcoming in routine digital DC Speed Regulation．We can combine with the PID adjuster and fuzzy control，focusing on theory research and realization of fuzzy-PID compound control scheme，design relevant DC Speed Regulation System was designed in the dissertation．This scheme is based on the core of AT89C51 single chip，appropriate driver circuit and some peripheral circuits，Fuzzy Self-tuning PID is the control strategy,This dissertation also introduce the plan of hardware and software，including DC motor control module、driver module、examine circuit and so on in detail，if explained the method of control and the thought of software，this system got used to the trend of digital power in the international，used the single micro—computer fully，and improveed the general use of the power．Theoretical analysis and design showed that all performance indexes of Parameter Self-Adjusting Fuzzy Logic PID Controller was in advance of those of the simple fuzzy controller and the conventional PID controller．Especially，the adaptive fuzzy controller is robust．Keywords：fuzzy logic control(FLC)；DC Speed Regulation；stability performance；Single micro-computer目 录摘 要 .................................................................................................................................................I Abstract ......................................................................................................................................... II 目 录 ............................................................................................................................................ I II第一章 绪论 (1)1.1 序言 (1)1.2 PID 控制中存在的问题 (1)1.3 模糊控制的发展状况 (2)模糊控制的发展过程 (2)模糊控制技术要解决的问题 (3)1.4 直流调速系统的发展概况 (4)1.5 本课题的研究内容及目的 (5)第二章 直流调速系统的理论分析 (6)2.1 控制理论在调速系统中的应用分析 (6)调速系统性能指标 (6)直流调速常用的方法 (7)2.2 传统直流调速系统中调节器参数的计算 (9)设计指标及要求 (9)固有、预置参数计算 (9)电流调节器参数计算 (10)转速调节器参数 (10)2.3 数字PID 调节器的原理及应用 (12)2.4 数字PID 控制器的算法实现 (14)第三章 模糊PID 控制算法设计 (16)3.1 模糊控制的原理 (16)模糊控制的理论基础 (16)模糊控制系统的组成 (16)模糊控制在实际中的适用性 (17)3.1.4 模糊控制器的设计方法 (17)3.2直流调速系统模糊PID 控制结构设计 .......................................................................... 18 被控过程对参数P K 、I K 、D K 的自整定要求 (19)3.3模糊自整定PID 参数控器设计 (20)确定控制器的输入、输出语言变量 (20)3.3.2确定各语言变量论域，在其论域上定义模糊量 .............................................. 21 确定P K 、I K 、D K 的调节规则 .. (21)模糊推理和模糊运算 (22)第四章 调速系统硬件设计 (24)4.1硬件总体方案设计 (24)4.2 主电路设计 (24)4.3 整流电力二极管参数的确定 (25)4.4 IGBT 的选择 (26)4.5 IGBT 驱动电路的设计 (26)IGBT 驱动电路的一般要求 (26)IGBT 的专用驱动集成电路 (26)4.6 泵升电压的抑制 (28)4.7 电流反馈信号检测装置设计 (29)概述 (29)4.7.2 电流检测装置的设计 (30)4.8转速检测环节及其与单片机接口电路的设计 (30)4.9 模拟量给定电流、转速反馈量与单片机的接口设计 (32)4.10 键盘与显示接口电路 (32)第五章系统软件设计 (34)5.1主程序 (34)5.2 A/D转换设计 (35)5.3键盘与显示子程序设计 (36)5.4模糊PID控制流程设计 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (42)第一章绪论1.1 序言在现代化的工业生产过程中，几乎无处不使用电力传动装置，生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长，使得越来越多的生产机械要求能实现自动调速。
P、PI、PID控制器的性能比较
目录1 系统整体分析 (1)2 由参考输入决定的系统类型及误差常数 (2)2.1 P控制器作用下的参考输入分析 (2)2.2 PI控制器作用下的参考输入分析 (3)2.3 PID控制器作用下的参考输入分析 (4)2.4 三种控制器的比较 (5)3 由扰动输入决定的系统类型和误差常数 (7)3.1 P控制器作用下的扰动输入分析 (7)3.2 PI控制器作用下的扰动输入分析 (7)3.3 PID控制器作用下的扰动输入分析 (8)3.4 三种控制器的比较 (9)4在Matlab中的仿真与验证 (10)4.1 未加控制器的系统响应 (10)4.2 加入P控制器后的系统响应 (12)4.3 加入PI控制器后的系统响应 (14)4.4 加入PID控制器后的系统响应 (16)4.5 控制器的性能总结 (18)参考文献 (20)P 、PI 和PID 控制器性能比较１ 系统整体分析二阶系统的结构图如图1所示：图1 二阶系统的结构图可知系统对象模型为)1(5s )1s (1s)(G ++=，系统为单位反馈的情形，)s (D i 为控制器单元，)s (G 为系统对象模型。
可求得系统的输出方程和控制器输出方程分别为： (1) (2)进而得到系统的误差方程为：(3)由已知条件可将系统的传输函数和控制器函数分别写为：(4)19)s (D 1= (5)s 2/119)s (D 2+= (6)19/42/119)s (D 3s s ++= (7)Y2 由参考输入决定的系统类型及误差常数如图1，如果考虑系统的输入只有参考信号，即令W=0，那么系统的误差方程为：E =(8)大部分情况下，参考输入不会是常数，但是如果考虑时间足够长以至系统能够充分进入稳定状态，那么参考输入可以近似地表示成多项式的形式，然后研究不同次数的多项式输入信号对系统的性能影响。
这样，误差常数根据参考输入的次数的不同对应有：阶跃输入下的静态位置误差系数、斜坡输入下的静态速度误差系数和加速度输入下的静态加速度误差系数。
第二章 闭环控制直流调速系统的稳态分析与计算
带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系 统稳态分析（续）
U com
将电流截止负反馈环节画 在方框中，再和系统的其它部
- + Rs
Id
分连接起来，便得到带电流截
止负反馈的转速负反馈单闭环
R
调速系统的静态结构图
U
* n
- Ui ASR
+
+
PI
U ct
Ud0 -
Ks
+
E
n
1/Ce
图中 U i I d U com
图2-1 不同转速下的静差率
根据式(2-2)的定义，由于n0a n0b ，所以sa sb 。 对于同样硬度的特性，理想空载转速越低时，静差
率越大，转速的相对稳定度也就越差。例如：当理
想空载转速为1000r/min时，额定速降为10r/min， 静差率为1%；当理想空载转速为100r/min时，额 定速降同样为10r/min，则静差率却为10%。
的转速是无静差的，静
特性是平直的。
2、当 I d I dcr 时，A-B段 的静特性则很陡，静态 速降很大。
0
I dcr
B
I dbl
Id
图2-8 带电流截止负反馈的转速 负反馈单闭环调速系统的静特性
例题
带有电流截止负反馈的转速负反馈单闭环直流 调速系统如图所示：
图1-24 电流截止负反馈闭环直流调速系统的原理框图
要求 s 值越小时，系统能够允许的调速范
围也越小。
例题2-1
某直流调速系统电动机额定转速为 nN 1430 r / min 额定速降 nN 115 r / min，当要求静差率 s 30% 时，允许多大的调速范围？如果要求静差率 s 20% ，试求最低运行速度及调速范围。
基于PID控制算法的电机速度控制系统设计与优化
基于PID控制算法的电机速度控制系统设计与优化电机速度控制系统是一种常见的自动控制系统，它通过控制电机的输入信号，使电机的转速达到预定的目标值。
PID控制算法是一种经典的控制算法，通过比较实际输出和期望输出的差异，计算出控制信号来实现目标控制。
在设计和优化基于PID控制算法的电机速度控制系统时，首先需要明确系统的基本要求和性能指标。
常见的要求包括稳态误差、响应时间、控制精度等。
根据这些要求，可以选择合适的PID控制器参数。
首先，需要了解电机的数学模型。
电机的数学模型可以通过系统辨识方法获取，也可以根据电机的物理特性进行建模。
数学模型通常使用微分方程、差分方程或传递函数表示。
然后，可以开始设计PID控制器。
PID控制器由比例项、积分项和微分项组成。
比例项对实际输出和期望输出的差异进行直接比例调整；积分项积累误差并补偿稳态误差；微分项根据误差变化率进行调整。
PID控制器的参数调整对于系统的性能至关重要。
常见的PID调参方法包括经验法、试错法和自整定法。
经验法是一种基于经验的调参方法，通过调整参数的大小，观察系统响应和性能来优化参数。
试错法是一种通过不断尝试不同的参数组合，通过试验和调整的方法来找到合适的参数。
自整定法是一种自动调参方法，可以根据系统的响应自动调整参数。
在调参过程中，需要对系统进行测试和实验。
可以通过给系统输入阶跃信号、方波信号或其他合适的输入信号，观察系统的响应和性能，以确定参数的最优值。
除了参数调整外，还可以通过使用先进的控制算法来优化电机速度控制系统。
例如，模糊控制、自适应控制、模型预测控制等。
这些算法可以根据系统的动态特性和非线性特性，采用不同的控制策略来提高系统的性能。
在进行优化时，还可以考虑引入反馈补偿、前馈补偿等技术。
反馈补偿可以通过测量系统输出和期望输出之间的误差，并将其作为控制信号的一部分，来改善系统的性能。
前馈补偿可以通过预测输出值，提前校正控制信号，减小系统响应的延迟。
(完整版)逆变器中PI控制器分析
逆变器中PI控制器分析PI 控制器是一种线性控制器,它原理简单,使用方便;适应性强;鲁棒性强,其控制品质对被控对象的变化不太敏感,比较适合UPS 这类负载类型不确定的设备。
逆变器虽然是一个非线性系统,但只取各个量的低频成分,可以等效为一个线性系统,当开关频率较高的时候,这种等效是可以接受的。
控制器中的比例项用以提高系统的动态响应性能,积分项用于缩小稳态误差。
但在逆变器控制中,在静止坐标系下设计的 PI控制器无法让人满意，因为 PI 控制器在非零频率处的增益不是无穷大,所以无法实现对正弦指令的无静差跟踪,会造成幅值以及相位的误差。
后来提出的多环控制,例如输出滤波电感电流内环、电容电压外环的设计,虽然动态响应、带非线性负载性能更好了,但仍会存在稳态误差。
对于一个三相系统,更好的策略是在旋转坐标系(d,q)下设计PI 控制器,三相正弦量在两相同步旋转坐标系中变成了直流量,所以分别在两个坐标分量上用PI 控制器进行控制,可以使误差量为零。
由于在旋转坐标中,两个坐标分量之间存在耦合,所以需要进行解耦控制。
对于单相系统,难以应用旋转坐标的方法,要取得零稳态误差,可以使用比例谐振控制器(PR)。
三相系统也可以使用比例谐振器来进行控制,这样可以免去坐标变换,但是文献证明,三相系统下,比例谐振控制器只是旋转坐标系下的控制器在静止坐标下的等价实现。
如果仅仅使用电压单闭环 PI 控制,则系统的瞬态响应比较差,带非线性负载能力较弱,为了取得更好的性能,可以使用电压外环、电流内环的双闭环控制结构。
电流内环可以有两种方案,一种是控制滤波电感的电流,一种是控制滤波电容的电流。
电容电流内环的方案,在谐波补偿效果以及动态响应方面都比电感电流内环的方案好,且对电流传感器的要求比较低,可降低成本,只是电容电流内环无法实现过流保护。
PI控制器参数整定优势探究与改进思路
PI控制器参数整定优势探究与改进思路PI控制器是一种常见的控制器类型，用于调节系统的输出使之接近预期的目标值。
PI控制器由比例控制和积分控制组成，通过调节比例和积分参数来实现对系统的控制。
在自动控制领域，PI控制器被广泛应用于各种工业控制系统中。
本文旨在探究PI控制器参数整定的优势以及提出改进思路。
在实际使用中，PI 控制器参数的选择对控制系统的性能具有重要影响。
正确选择和整定PI控制器参数可以提高系统的稳定性、响应速度和鲁棒性。
首先，PI控制器相较于其他控制器类型具有以下优势：1. 抑制偏差: PI控制器中的比例项能够根据偏差的大小来调节控制量的输出。
当存在较大偏差时，比例项能够迅速响应，增大控制输出，从而加快系统的响应速度，减小偏差。
2. 消除积分饱和: 积分项可以累积偏差并产生控制输出，以消除系统中的静态误差。
积分作用能够在长时间内改善系统的稳态性能，使系统输出更加接近目标值。
3. 抗扰性能: PI控制器的积分项能够对系统的扰动做出补偿，提高系统的抗扰性能。
通过积分项的作用，PI控制器可以在一定程度上抑制扰动对系统的影响，使系统保持较好的稳定性。
然而，PI控制器参数整定存在一些挑战和问题。
不恰当的参数选择可能导致系统的不稳定、震荡或者响应速度过慢。
因此，对于合理整定PI控制器参数的改进思路有以下几个方面：1. 系统建模: 在整定PI控制器参数之前，需要对系统进行准确的建模。
建模可以通过数学分析或实验来完成，掌握系统的动态特性和传递函数等信息。
准确的系统模型能够帮助我们确定参数范围，提高参数整定的准确性。
2. 综合考虑性能指标: PI控制器参数的整定需要综合考虑系统的动态响应、稳态性能和鲁棒性。
通常情况下，我们可以选择一些性能指标作为整定的目标，如超调量、响应时间和稳态误差等。
根据实际需求，通过综合考虑这些指标来选择合适的参数。
3. 使用经验整定法: 在没有准确的系统模型和性能指标的情况下，我们可以使用经验整定法来选择PI控制器参数。
自动控制原理期末实践课题汇总
自动控制原理期末实践考察课题1、 已知某控制系统的开环传递函数为G p (S)= 4s(s+3) 试设计滞后校正环节。
要求阻尼比为ξ=0.4，自然频率ωn =1.5rad/s 。
（选题学生： ）2、有一未校正系统，开环传递函数：G(s)=40k\s(s+2) 要求系统的静态速度误差系数Kv=20s-1 ，相角裕度y>=50度 ，幅值裕度不小于10dB设计步骤规范化要求：（1）未校正系统的分析：1）利用MATLAB 绘画未校正系统的开环和闭环零极点图2）绘画根轨迹，分析未校正系统随着根轨迹增益变化的性能（稳定性、快速性）（选题学生： ）3、如图所示：1 ) 当k=8，a=0时，确定系统的阻尼比∈,无阻尼自然震荡频率w与在r(t)=t 作用下的系统稳态误差e ss ;2) 当k=8，a=0.7时，确定参数a 与在r(t)=t 作用下系统的稳态误差e ss ;3 在保证∈=0.7与在r(t)=t 作用时e ss =0.25的条件下，确定参数a 与k 。
（选题学生： ）4、已知开环传递函数，G(s)=18.012++s s ,试用MATLAB 画出奈奎斯特图。
（选题学生： ）5、串联超前校正装置的设计设计依据、要求及主要内容： 设单位反馈系统的开环传递函数为：要求校正后系统的截止频率 ，幅值裕度大于15dB ，相角裕度 ，试设计串联超前校正装置。
原系统的开环传递函数为：)15.0)(11.0(10)(++=s s s s G = 32100.050.6s s s++基本要求：1、对原系统进行分析，绘制原系统的单位阶跃响应曲线，2、绘制原系统的Bode 图，确定原系统的幅值裕度和相角裕度。
3、绘制原系统的Nyquist 曲线。
4、绘制原系统的根轨迹。
5、设计校正装置，绘制校正装置的Bode 图。
6、绘制校正后系统的Bode 图、确定校正后系统的幅值裕度和相角裕度。
7、绘制校正后系统的单位阶跃响应曲线。
电机学第三章 直流电机的稳态分析
展开直流电机的转子
N
1 2 3 4 5
单叠绕组的设计
τ
τ
τ
τ
N
1 2 3 4 5 6
S
7 8 9 10
N
11 12 13 14
S
15 16 1
单叠绕组的设计
N
1 2 3 4 5 6
S
7 8 9 10
N
11 12 13 14
S
15 16
1
2
单叠绕组的设计
N
1 2 3 4 5 6
S
7 8 9 10
一 、空载气隙磁场
气隙磁场是产生感应电动势并进行能量转换的场所
平顶波
二 、负载时的电枢磁动势和电枢反应
安培环路定律 当电枢电流Ia不是零时（负载时电枢输出或输入电流），绕 组中的电流也会产生磁场，称其为电枢磁场。 此时，气隙磁场就由主机磁动势和电枢磁动势两者合成的磁 动势建立磁场。 由前面分析直流电机中电刷（固定的）是电枢表面导体中电 流方向的分界线（电枢磁势的轴线总是与电刷轴线重合）， 因此电枢电流建立的电枢磁动势与电刷位置有关，下面分别 讨论不同电刷位置时的电枢磁动势。
叠绕组：指串联的两个元件总是后一个元件的端接部分紧叠在前 一个元件端接部分，整个绕组成折叠式前进。 波绕组：指把相隔约为一对极距的同极性磁场下的相应元件串 联起来，象波浪式的前进。
元件的概念
上元件边 前端接
N S
前端接
下元件边
换向片
电枢绕组的元件
线圈在槽中的安排
1. 元件数等于虚槽数 2.每一个元件两个边接到两个换向片上，每一个换向片接两个 元件的边，因此元件数等于换向片数
第三章 直流电机的稳态分析
直流电机是电机的主要类型之一 1.直流电动机以其良好的启动性能和调速性能著称。 2.直流发电机供电质量较好，常常作为励磁电源。 结构较复杂 直流电机 成本较高 可靠性较差 近年来，与电力电子装置结合而具有直流电机性能 的电机不断涌现，使直流电机有被取代的趋势。尽 管如此，直流电机仍有一定的理论意义和实用价值! 使它的应用受到限制
直流电机转速闭环控制系统设计matlab
直流电机转速闭环控制系统设计概述直流电机是一种常见的电动机类型，具有体积小、转速范围广、转矩特性好等优点，被广泛应用于工业控制系统中。
而转速闭环控制系统是一种常见的控制策略，可以实现对直流电机转速的精确控制。
本文将介绍如何使用MATLAB进行直流电机转速闭环控制系统的设计。
系统建模在进行控制系统设计之前，首先需要对直流电机进行建模。
直流电机可以简化为一个旋转质量和一个电动势，通过施加不同的电压来调节转速。
根据电路定律和力矩平衡原理，可以得到直流电机的数学模型。
1. 旋转质量建模假设直流电机的旋转质量为J，角速度为ω，则其动力学方程可以表示为：J * dω/dt = Tm - Tl其中Tm是由施加在电机上的扭矩，Tl是由负载引起的扭矩。
通常情况下，Tm与输入电压U之间存在线性关系：Tm = k * U其中k是一个常数。
2. 电动势建模假设直流电机的电动势为Ke，电流为I，则其电路方程可以表示为：V = Ke * ω + R * I其中V是电机的输入电压，R是电机的内阻。
将上述两个方程联立，可以得到直流电机的数学模型：J * dω/dt = k * U - Tl - B * ωV = Ke * ω + R * I其中B是摩擦系数。
控制器设计在得到直流电机的数学模型之后，可以开始设计转速闭环控制系统。
控制器的目标是根据给定的转速信号来调节输入电压，使得实际转速与给定转速保持一致。
1. PI控制器常用的控制器类型之一是PI（比例-积分）控制器。
PI控制器通过比例和积分两个部分来调节输出信号。
比例部分根据误差信号进行调节，积分部分则用于消除稳态误差。
2. 闭环传递函数通过将直流电机的数学模型进行转换和简化，可以得到闭环传递函数。
闭环传递函数描述了输入和输出之间的关系，用于设计控制器。
3. 调节参数选择在设计PI控制器时，需要选择合适的调节参数。
常用的方法是根据系统的频率特性和稳态误差要求来选择参数。
4. 控制器实现使用MATLAB可以方便地实现控制器。
直流电机PI控制器设计与性能分析
直流电机PI控制器设计与性能分析引言：直流电机在电力系统、机械工程等行业有着广泛应用。
为了实现对直流电机的精确控制和调节，控制器的设计是必不可少的一步。
其中PI控制器是常用的一种控制器，它可以实现电机速度和位置的闭环控制，提高控制系统的稳定性和响应速度。
本文将对直流电机PI控制器的设计和性能进行详细分析。
1.直流电机控制原理：直流电机是一种转矩速度可控的电动机，其控制原理可以简单地描述为：根据给定的输入信号，控制电机的输出转速或转矩。
2.PI控制器原理：PI控制器是一种线性控制器，由比例(P)和积分(I)两个环节组成。
比例环节根据误差的大小对输出信号进行调节，积分环节则根据误差的时间积分来产生输出信号。
PI控制器的输出信号可以表示如下：u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫ e(t) dt其中，u(t)为输出信号，Kp为比例增益，Ki为积分增益，e(t)为误差信号。
3.直流电机PI控制器设计过程：(1)系统建模：根据直流电机的动态特性建立数学模型，一般可以使用电机的转速方程或转矩方程进行建模。
(2)设计目标：确定控制系统的设计目标，例如稳态误差、调节时间、超调量等。
(3)参数调整：根据设计目标选择合适的比例增益Kp和积分增益Ki，一般可以通过试验和仿真等方法进行参数调整。
(4)性能分析：对设计好的PI控制器进行性能分析，例如稳态误差、系统稳定性、频率响应等。
4.直流电机PI控制器性能分析：(1)稳态误差：稳态误差是指系统在稳定工作状态下输出与目标值之间的偏差。
对于PI控制器，当控制系统的比例增益Kp和积分增益Ki适当设置时，可使系统的稳态误差几乎为零。
(2)系统稳定性：系统稳定性是指控制系统在各种干扰和变动条件下能否保持稳定。
通过动态特性分析，可确定合适的比例增益Kp和积分增益Ki，以确保系统的稳定性。
(3)频率响应：频率响应是指系统对于不同频率幅度的输入信号的响应能力。
通过频率响应分析，可确定合适的比例增益Kp和积分增益Ki，以满足系统对不同频率幅度输入信号的要求。
直流电机PI控制器稳态误差分析
直流电机PI控制器稳态误差分析目录1 直流电机控制系统微分方程 ....................................... 1 1.1 写出以V A 为输入的直流电机控制系统微分方程 ..................... 12 计算p k 和I k ...................................................... 1 2.1 计算p k 和I k 使闭环系统特征方程根包括3030j -± ................... 13 计算稳态误差 .................................................... 1 3.1 计算在单位阶跃参考输入时系统的稳态误差 ........................ 2 3.2 计算在单位斜坡参考输入时系统的稳态误差 ........................ 2 3.3 计算在单位阶跃扰动输入时系统的稳态误差 ........................ 2 3.4 计算在单位斜坡扰动输入时系统的稳态误差 ........................ 3 4 MATLAB 证明上述答案 .............................................3 4.1 验证单位阶跃参考输入时系统的稳态误差 ..........................4 4.2 验证单位斜坡参考输入时系统的稳态误差 .......................... 4 4.3 验证单位阶跃扰动输入时系统的稳态误差 .......................... 6 4.4 验证单位斜坡扰动输入时系统的稳态误差.......................... 75 总结 ............................................................. 8 参考文献 . (10)直流电机PI 控制器稳态误差分析1 直流电机控制系统微分方程1.1 写出以v a 为输入的直流电机控制系统微分方程由题意可知: 1(300*1200)30a V W Y s *-*=+ （1）(3001200)(30)a V W Y s *-=*+ （2）所以所求的系统微分方程式为：3030012000a dyy v w dt+-+= （3）2 计算pk 和Ik2.1 计算p k 和I k 使闭环系统特征方程根包括3030j -±由于已知闭环系统的特征方程的根为30j 30±-，可以先求出系统的开环传递函数，再由开环传递函数写出闭环系统的特征方程，将根代入特征方程即可求出p k ，I k 。
PPI和PID控制器性能分析
PPI和PID控制器性能分析首先，P控制器（Proportional Controller）是一种最简单的控制器类型。
它的输出与偏差信号（实际值与设定值之间的差异）成比例。
P控制器的主要优点是实现简单、易于理解和调试。
它能够快速响应系统的变化，并减小偏差信号。
然而，P控制器往往不能将系统的稳定性保持在理想水平。
在一些情况下，它会产生超调和震荡的结果，导致系统的不稳定和性能下降。
接下来是PI控制器（Proportional-Integral Controller）。
PI控制器在P控制器的基础上增加了一个积分项。
积分项通过累积偏差信号来减小系统的稳态误差。
它能够更好地稳定系统，并降低震荡和超调的风险。
PI控制器的主要优点是对于稳态误差的补偿效果明显，并且调节过程相对平滑。
然而，PI控制器也存在一些缺点。
当系统存在非线性特性或外部干扰时，PI控制器的性能可能不理想。
最后是PID控制器（Proportional-Integral-Derivative Controller）。
PID控制器是最常用的控制器类型，它结合了P、I和D三个部分。
除了比例和积分项，PID控制器还添加了一个微分项。
微分项通过监测偏差信号的变化率来预测系统未来的变化趋势。
这样可以更好地抑制过冲和震荡，并加快系统的反应速度。
PID控制器具有较好的稳定性和响应速度，并适用于各种工业控制场景。
然而，PID控制器的设计和调试相对复杂，需要合适的参数选择和调整。
在性能比较方面，P控制器对于简单和稳定性要求不高的系统可能是一个好的选择。
它简单直接，可用性较强。
PI控制器在对稳态误差有较高要求的系统中表现出色。
而PID控制器在需求更高的控制系统中更为常用，它可以更好地平衡系统的稳定性和响应速度。
综上所述，P、PI和PID控制器是工业控制中常用的控制器类型。
具体选择哪种控制器取决于系统的具体要求。
对于简单的系统，P控制器可能足够。
对于需要更好稳定性的系统，PI控制器可能是更好的选择。
PI控制器.
PI 控制原理1.1 比例（P ）控制比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器实质上是一个具有可调增益的放大器。
在信号变换过程中，P 控制器值改变信号的增益而不影响其相位。
在串联校正中，加大了控制器增益k ，可以提高系统的开环增益，减小的系统稳态误差，从而提高系统的控制精度。
控制器结构如图1：图11.2 比例-微分控制具有比例-微分控制规律的控制器称PI 控制器，其输出信号m(t)同时成比例的反应出输入信号e(t)及其积分，即：⎰+=tidt t e T k t ke t m 0)()()( （1）式（1）中，k 为可调比例系数；i T 为可调积分时间常数。
PI 控制器如图2所示。
图2在串联校正时，PI 控制器相当于在系统中增加了一个位于原点的开环极点，同时也增加了一个位于s 左半平面的开环零点。
位于原点的极点可以提高系统的型别，以消除或减小系统的稳态误差，改善系统的稳态性能；而增加的负实零点则用来减小系统的阻尼程度，缓和PI 控制器极点对系统稳定性及动态性能产生的不利影响。
只要积分时间常数i T 足够大，PI 控制器对系统稳定性的不利影响可大为减弱，在控制工程中，PI 控制器主要用来改善控制系统的稳态性能。
kr(t)- c(s)e(t)m(t))11(sT k i +R(s)- C(s)E(s)M(s)2 P 和PI 控制参数设计2.1 初始条件：反馈系统方框图如图3所示。
K (s)D =1（比例P 控制律），sK K (s)D I+=2（比例积分PI 控制律），)6s )(1s (1s G 1+-+=s (s)，)2s )(1s (1G 2++=(s)2.2 P 控制器设计2.2.1 比例系数k 的设定由题目给出的初始条件知，当G(s)=(s)1G ，未加入D(s ）校正环节时，系统开环传递函数为：6)1)(s -s(s 1s (s)H(s)++=Gss s 651s 23-++= （2）又系统结构图可知系统为单位负反馈系统所以闭环传递函数为：)6)(1(11)6)(1(1)(+-+++-+=s s s s s s s s s φ155123+-++=s s s s （3）则系统的闭环特征方程为：D(s)=15523+-+s s s =0. 按劳斯判据可列出劳斯表如表1：)s (D G(s)RYe+ -图33s 1 -5 2s 511s 524-0s1表1由于劳斯表第一列符号不相同，所以系统不稳定，需要校正。
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课程设计题目直流电机PI控制器设计与稳态性能分析学院自动化学院专业自动化班级自动化0906班姓名方洪指导教师肖纯2012 年 1 月 2 日课程设计任务书学生姓名： 方洪 专业班级： 自动化0906班 指导教师： 肖纯 工作单位： 自动化学院题 目: 直流电机PI 控制器设计与稳态性能分析 初始条件：一直流电机控制系统的方框图如图所示，其中Y 为电机转速，a v 为电枢电压，W 为负载转矩。
令电枢电压由PI 控制律求取，PI 表达式为：)(0⎰+=tI p a ed t k e k v ，其中e=r-y 。
要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1） 写出以v a 和W 为输入的直流电机系统微分方程；（2） 试求k P 和k I 的值，使闭环系统的特征方程的根包括20j 20±-； （3） 计算在单位阶跃参考输入、单位斜坡参考输入、单位阶跃扰动输入、单位斜坡扰动输入时系统的稳态误差；（4） 用Matlab 验证你的上述答案，并给出系统响应曲线；（5） 对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析的过程，附Matlab 源程序或Simulink 仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
Y时间安排：指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日摘要为了实现系统的自动控制，现如今的系统越来越趋于闭环控制，然后扰动是一个现实系统无法避免的因素，扰动能够影响一个的反馈系统的正常运行，这时就必须要利用系统的闭环控制自行实现调节，使系统从新归为稳态。
只有处理好扰动对系统的影响，我们的系统才能像们所希望的那样实现功能。
本设计是一个直流电机控制系统，电机转速是系统的输出信号，负载转矩是系统的扰动信号，目的是为了探讨参考输入和扰动输入分别对系统的影响。
在本设计中，通过一些原理、方案，使系统能够达到一定的要求。
并用MATLAB 软件验证自己的计算，从而进行校正、检验。
可见，不仅要能够掌握自动控制原理的一些基本知识，还要有熟练运用MATLAB软件的能力，因此在做设计之前要查找充分的资料，并在设计中也勤查资料，只有这样才能全面的、准确的完成课程设计，并能运用MATLAB解决问题。
作为学生，不要仅满足于运用MATLAB完成自己的任务，自己要利用这样的好机会，全面的掌握MATLAB的运用，为以后熟练运用MATLAB打下很好的基础。
总之，不能仅满足于老师布置的任务，自己要想在课设中有很好的提高，就要勤查资料，严格要求自己，充分利用图书馆、同学一些资源。
关键字：自动控制扰动闭环反馈 MATLAB目录1 设计意义及要求 (1)1.1 设计意义 (1)1.2 设计要求 (1)2 设计原理 (3)2.1 PI校正控制原理 (3)2.2 叠加原理 (3)3 PI控制器的稳态分析 (5)3.1 写控制系统微分方程 (5)3.2 求Kp和KI的值 (5)3.3 计算稳态误差 (6)3.3.1单位阶跃参考输入时系统稳态误差 (6)3.3.2单位斜坡参考输入时系统稳态误差 (6)3.3.3单位阶跃扰动输入时系统稳态误差 (7)3.3.4单位斜坡扰动输入时系统稳态误差 (7)3.4 验证程序和图形 (8)3.4.1单位阶跃参考输入时系统响应 (8)3.4.2单位阶斜坡参考输入时系统响应 (9)3.4.3单位阶跃扰动输入时系统响应 (10)3.4.4单位斜坡扰动输入时系统响应 (11)4 体会和总结 (13)参考文献 (14)直流电机PI 控制器设计与稳态性能分析1 设计意义及要求1.1 设计意义本设计是一个直流电机控制系统，电机转速是系统的输出信号，负载转矩是系统的扰动信号，目的是为了探讨参考输入和扰动输入分别对系统的影响，当今社会自动控制技术发展很快，而通过一学期对自动控制原理的学习，这一次的课程设计即可以很好的检验学习成果，也可以把理论知识运用到实际，为以后工作学习打下基础。
1.2 设计要求一直流电机控制系统的方框图如图所示，其中Y 为电机转速，a v 为电枢电压，W 为负载转矩。
令电枢电压由PI 控制定律求取，PI 表达式为)(0⎰+=tI P a ed t k e k v ：，其中e=r-y图 1 直流电机控制系统的方框图要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）Y（1）写出以va和W为输入的直流电机系统微分方程；（2）试求kP 和kI的值，使闭环系统的特征方程的根包括20j20±-；（3）计算在单位阶跃参考输入、单位斜坡参考输入、单位阶跃扰动输入、单位斜坡扰动输入时系统的稳态误差；（4）用Matlab验证上述答案，并给出系统响应曲线；（5）对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚分析的过程，附Matlab源程序或Simulink仿真模型，说明书的格式按照教务处标准书写。
2 设计原理2.1 PI 校正控制原理比例—积分控制规律的控制器，称PI 控制器（如图2所示），输出信号()m t 同 时成比例的反应输入信号()e t 及其积分，即()()()tp p i K m t K e t e t dt T =+⎰ 式中p K 为可调比例系数；i T 为可调积分时间常数。
图 2 PI 控制器在串联校正时，PI 控制器相当于在系统中增加了一个位于原点的开环极点，同时也增加了一个位于S 左半平面的开环零点。
位于原点的极点可以提高系统的型别，可以消除或减小系统的稳态误差，改善系统的稳态性能；而增加的负实数零点则用来减小系统的阻尼程度，缓和PI 控制器极点对系统稳定性及动态过程产生的不利影响。
只要积分时间常数i T 足够大，PI 控制器对系统稳定性的不利影响可大为减弱。
在控制工程实践中，PI 控制器主要用来改善控制系统的稳态性能。
2.2 叠加原理图1所给的系统结构图，()R S 是有用输入，称为输入信号; ()W S 是扰动信号；()Y S 是系统的输出信号。
为了研究有用输入作用对系统输出信号()Y S 的影响，需要求有用输入作用下的闭环传递函数()/()Y S R S 。
同样为了研究扰动作用()W S 对系统输出信号()Y S 的影响，也需要求取扰动作用下的闭环传递函数()/()Y S W S 。
此外，在控制系统的分析和设计中，还常用到在输入信号()R S 或扰动()W S 作用下，以误差信号()E S 作为输出量的闭环误差传递函数或()/()E S W S ，以此用于研究系统的稳态误差。
其中，以误差信号()E S 作为输出量的传递函数称为误差传递函数。
叠加原理即在0W的条件下，求出输入信号作用下闭环传递函数()/() SY S R S，)(=在0Y S W S。
R的条件下，求扰动输入信号作用下闭环传递函数()/() )(=S3 PI 控制器的稳态分析3.1 写控制系统微分方程令图1中的)(S W 输入为零，可以得到方程：)(201)(200S Y S S Va =+ 两边同时乘以20+S 可得：)(20)()(200S Y S SY S Va += 最后进行拉式反变换得：)(200)(20)('t va t y t y =+3.2 求Kp 和KI 的值（1）先求PI 控制器的传递函数已知⎰+=tI p a ed t k e k v 0，两边同时进行拉式变换可得：)()()(S E SK S E K S V IP a += 得其相应的传递函数：I P a K SK S E S V S D 1)()()(+==(2)求系统开环传递函数和闭环传递函数当扰动输入0)(=s W 时系统的开环传递函数为： )20(200200)(++=S S K S K S G IP由开环传递函数可求得闭环传递函数为：IP I P K S K S K S K S G S G S 200)20020(200200)(1)()(2++++=+=Φ （3）求闭环特征方程及其解闭环特征方程为：武汉理工大学《自动控制原理》课程设计60200)20020(2=+++I P K S K S特征根为：I P P K K K S 200)10010()10010(2-+±+-=（4）求解P K 和I K因为闭环系统特征根包括20j 20±-，可得如下方程组。
⎩⎨⎧-=-+=+400200)10010(20100102I P P K K K 解方程得：1.0=P K 4=I K3.3 计算稳态误差3.3.1单位阶跃参考输入时系统稳态误差令0)(=S W ,SS R 1)(=,并将1.0=P K 、4=I K 带入开环传递函数得： )120()140(40)(++=S S S S G 于是1=ν、开环增益K=40，为Ⅰ型系统。
静态位置误差系数为：∞==→)(lim 0S G k S p稳态误差为：011)(=+=∞pss k e 因此当输入为单位阶跃信号时系统的稳态误差为0。
3.3.2单位斜坡参考输入时系统稳态误差令t t r t w ==)(,0)(，并将1.0=P K 、4=I K 带入开环传递函数得：)120()140(40)(++=S S S S G武汉理工大学《自动控制原理》课程设计7于是1=ν、开环增益K=40，为Ⅰ型系统。
静态速度误差系数为：40)(lim 0==→S SG k S v稳态误差为：4011)(==∞v ss k e 则系统对单位斜坡输入信号的稳态误差约为0.025。
3.3.3单位阶跃扰动输入时系统稳态误差当Ss W S R 1)(,0)(==时系统在扰动下输出量的实际值为： )(800401200)(2S W S S SS Y n ++-=而输出量的希望值为零，因此误差信号为：)(800401200)(2S W S S SS E n ++=系统在Ss W S R 1)(,0)(==时的稳态误差： 01800401200lim)(lim )(2=⨯⨯++==∞→→S SS S S S SE e s n s ssn 因此系统在单位阶跃扰动转矩作用下的稳态误差为03.3.4单位斜坡扰动输入时系统稳态误差系统在21)(,0)(S s W S R ==时的稳态误差： 5.11800401200lim)(lim )(220=⨯⨯++==∞→→S S S S S S SE e s n s ssn因此系统斜坡扰动转矩作用下的稳态误差为1.5。
武汉理工大学《自动控制原理》课程设计83.4 验证程序和图形3.4.1单位阶跃参考输入时系统响应扰动()0W S =时系统的闭环传递函数为 ()()1()G s S G s Φ=+80040800202+++=S S S单位阶跃参考输入时的响应，即负载转矩W(s)=0,输入为R(s)=1/s 的直流电 机控制系统得输出响应，MATLAB 的Editor/Debugger 输入程序为：1 num=[20,800] %分子多项式 den=[1,40,800] %分母多项式 t=0:0.001:0.3 %仿真时间为0.3s step(num,den,t) %求单位阶跃输入响应 xlabel('t'); %横坐标注释 ylabel('y(t)'); %纵坐标注释 title('step response') %打印标题得图3所示的系统仿真响应曲线。