单闭环无静差直流调速系统的时域分析
单闭环pwm直流调速系统分析及校正
2011年专业课程综合设计课题任务书单闭环V-M/PWM-M直流调速系统分析及校正一、课题已知条件：如图，在直流电动机轴上安装一台测速发电机TG,从而引出与被控量——转速成正比的负反馈电压U f，与给定电压U g相比较后，得到偏差电压△U，经过放大器A，产生触发装置GT的控制电压U C，用以控制电动机转速。
第**组：PWM-M系统设计电动机D：P N=10kW，U N=220V，I N=I d=50A， n N=1000r/min，R a=0.5Ω，Ce=0.192V·min/r，GD2=10N·m2，L=20Mh，T s=1.67ms，C m=30/π放大器：K P=**晶闸管触发整流装置GT：放大倍数K s=** 电阻R z=**Ω测速发电机TG：P rd=23.1kW，U rd=110V，I rd=0.21A， n rd=1900r/min生产机械要求调速*围D=**，静差率s=**%二、课题设计要求（大纲）：1）单闭环调速系统的基本分析（1）说明机械负载对调速系统的基本要求（调速、稳速、加减速控制）（2）调速系统的主要静态和动态参数指标（3）单闭环直流调速系统的组成及功能2）系统的稳态分析（1）建立系统的稳态数学模型：推导出系统的传递函数或频率特性（2）闭环调速系统的性能分析：满足误差要求选择放大器的放大倍数3）单闭环调速系统的动态分析与校正（1）建立该系统的动态数学模型：画出动态结构图（2）单闭环调速系统的稳定性分析：劳斯判据判断，K值取值*围（3）说明稳定条件与稳态精度要求的矛盾4）系统的动态校正----PI调节器设计（1）利用开环频率特性进行校正：在对数坐标纸上画图，使系统满足性能指标要求（2）PI调节器设计计算并选型三、参考书目：1、《机械工程控制基础》，曾孟雄，*屹主编2、《运动控制系统》，阮毅主编3、《机电传动控制》，邓星钟主编四、成果形式：1、课程设计说明书1份（标准封面，课程设计专用稿纸，手写体，5000字以上）。
单闭环无静差直流调速系统
8.3.4 单闭环无静差直流调速系统上面介绍的采用比例调节器的单闭环调速系统，其控制作用需要用偏差来维持，属于有静差调速系统，只能设法减少静差，无法从根本上消除静差。
对于有静差调速系统，如果根据稳态性能指标要求计算出系统的开环放大倍数，动态性能可能较差，或根本达不到稳态，也就谈不上是否满足稳态要求。
采用比例积分调节器代替比例放大器后，可以使系统稳定且有足够的稳定裕量。
但是采用PI调节器之后的系统稳态性能是否满足当时并未提及。
通过下面的讨论我们将看到，将比例调节器换成比例积分调节器之后，不仅改善了动态性能，而且还能从根本上消除静差，实现无静差调速。
积分调节器和积分控制规律图所示为用线性集成电路运算放大器构成的积分调节器（简称I调节器）的原理图。
根据运算放大器的工作原理，我们可以很容易地得到（）式中，——积分调节器的积分时间常数。
式（）表明积分调节器的输出电压是输入电压对时间的积分。
当积分调节器在输入和输出都为零时，突加一个阶跃输入，其输出将随时间线性增大（如图所示），即（）其上升的速度取决于积分时间常数。
在积分调节器中，只要在调节器输入端有Uin作用，电流i不为零，电容C就不断积分，输出Uex也就不断线性变化，直到运算放大器饱和为止。
图积分调节器图阶跃输入时积分调节器的输出特性从以上分析可知，积分调节器具有下述特点“（1）积累作用。
只要输入端有信号，哪怕是微小信号，积分就会进行，直至输出达到饱和值（或限幅值）。
只有当输入信号为零，这种积累才会停止。
（2）记忆作用。
在积分过程中，如果突然使输入信号为零，其输出将始终保持在输入信号为零瞬间前的输出值。
（3）延缓作用。
即使输入信号突变，例如为阶跃信号，其输出却不能跃变，而是逐渐积分线性渐增的。
这种滞后特性就是积分调节器的延缓作用。
积分调节器的积累作用和记忆作用是使采用积分调节器和单闭环调速系统完全消除静差的根本原因，这就是积分控制规律。
在采用比例调节器的调速系统中，调节器的输出是功率变换器的控制电压Uct，且。
单闭环无静差直流调速系统的时域分析解读
邢台学院物理系《自动控制理论》课程设计报告书设计题目：单闭环无静差直流调速系统的时域分析专业：自动化班级：学生姓名:学号:指导教师：2013年 3 月24 日邢台学院物理系课程设计任务书专业：自动化班级：学生姓名学号课程名称自动控制理论设计题目单闭环无静差直流调速系统的时域分析设计目的、主要内容（参数、方法）及要求直流调速系统各部分原理简介及传递函数建模分析单闭环直流调速系统的性能并对其进行时域分析基于MATLAB的时域分析工作量2周进度安排3月11日至3月13日，准备资料；3月13日至3月22日，编写；3月23日至3月24日，制图。
主要参考资料[1] 谢红卫. 现代控制系统. 高等教育出版社，2007[2] 黄坚. 自动控制原理. 高等教育出版社，2003[3] 黄忠霖. 自动控制原理的MATLAB实现. 国防工业出版社，2007[4] 陈伯时. 电力拖动自动控制. 北京：机械工业出版社，2008[5] 梁虹，普园媛，梁洁.信号与线性系统分析[M]. 高等教育出版社，2006指导教师签字系主任签字年月日摘要单闭环无静差直流调速系统是把转速作为系统的被调节量，通过对给定电压的控制来实现对电动机转速控制的调速系统。
它能够检测误差，纠正误差，有效地解决调速范围与静差率的矛盾，抑制消除扰动造成的影响，并且采用了比例积分调节器，从而实现了无静差调速。
由于其优良的调速性能，在工农业生产中获得了广泛的应用，为工业生产，交通运输，楼宇、办公、家庭自动化提供了现代化的高新技术，提高了生产效率和人们的生活质量，使人类社会生产、生活发生了巨大的变化。
本次课程设计以单闭环无静差直流调速系统为例，研究控制系统的性能，并对单闭环无静差直流调速系统进行时域分析。
关键词：单闭环无静差直流调速系统时域分析超调量调节时目录1单闭环无静差直流调速系统简介 (1)1.1 系统原理 (1)1.2 系统的整体设计 (1)1.3电流截止负反馈简介 (2)1.4各环节简介及传递函数 (3)1.4.1比例积分放大器 (3)1.4.2晶闸管整流器 (4)1.4.3额定励磁下的直流电动机 (5)2单闭环无静差直流调速系统的时域分析 (7)2.1 系统动态结构图 (7)2.2 动态性能分析 (8)2.3稳态性能分析 (10)3基于MATLAB的时域分析 (10)4总结体会 (14)参考文献 (14)1单闭环无静差直流调速系统简介1.1系统原理为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。
单闭环直流调速系统实验报告
单闭环直流调速系统实验报告单闭环直流调速系统实验报告一、引言直流调速系统是现代工业中常用的一种电机调速方式。
本实验旨在通过搭建单闭环直流调速系统，探究其调速性能以及对电机转速的控制效果。
二、实验原理单闭环直流调速系统由电机、编码器、电流传感器、控制器和功率电路等组成。
电机通过功率电路接受控制器的指令，实现转速调节。
编码器用于测量电机转速，电流传感器用于测量电机电流。
三、实验步骤1. 搭建实验电路：将电机、编码器、电流传感器、控制器和功率电路按照实验原理连接起来。
2. 调试电机：通过控制器设置电机的运行参数，如额定转速、最大转矩等。
3. 运行实验：根据实验要求，设置不同的转速指令，观察电机的响应情况。
4. 记录实验数据：记录电机的转速、电流等数据，并绘制相应的曲线图。
5. 分析实验结果：根据实验数据，分析电机的调速性能和控制效果。
四、实验结果分析1. 转速响应特性：通过设置不同的转速指令，观察电机的转速响应情况。
实验结果显示，电机的转速随着指令的变化而变化，且响应速度较快。
2. 稳态误差分析：通过观察实验数据，计算电机在不同转速下的稳态误差。
实验结果显示，电机的稳态误差较小，说明了系统的控制效果较好。
3. 转速控制精度：通过观察实验数据，计算电机在不同转速下的控制精度。
实验结果显示，电机的转速控制精度较高，且随着转速的增加而提高。
五、实验总结本实验通过搭建单闭环直流调速系统，探究了其调速性能和对电机转速的控制效果。
实验结果表明，该系统具有较好的转速响应特性、稳态误差较小和较高的转速控制精度。
然而，实验中也发现了一些问题，如系统的抗干扰能力较弱等。
因此，在实际应用中，还需要进一步优化和改进。
六、展望基于本实验的结果和问题，未来可以进一步研究和改进单闭环直流调速系统。
例如，可以提高系统的抗干扰能力，提升转速控制的稳定性和精度。
同时，还可以探索其他调速方式，如双闭环调速系统等，以满足不同的工业应用需求。
实验三-单闭环不可逆直流调速系统实验7页
实验三-单闭环不可逆直流调速系统实验7页目的1. 了解采用脉冲宽度调制控制单相半波可控整流电路的直流电机调速系统的性能、工作原理和结构特点。
2. 掌握直流电机无速度传感器和有速度传感器调速系统的控制原理和操作方法。
3. 了解欠速、超速等异常情况下对直流电机调速系统进行保护的方法。
实验设备本实验采用全数字化交流电机直流调速装置，配备了采用脉冲宽度调制控制单相半波可控整流电路的直流电机、直流电机调速器、速度传感器、控制器、操作面板等。
初始设置1. 将直流电机通电。
2. 调速装置上电，按下系统测试键，检查系统是否正常工作。
3. 调速装置上按下参数设定键，进入参数设定界面，设置本实验所需参数。
设置如下：转矩基数：2.0N·m调速范围：0～1500r/min转速比例：P=10制动时间：1s制动电压：60%控制器型号：无速度传感器控制实验步骤(1) 在实验 System 1 中选择无速度传感器控制，按“进入”键，进入控制界面。
(2) 在控制面板上调节电位器获得所需的转矩基数，在调节完后按“回车”键。
(3) 通过“+”键或“-”键调节实际转速与设定转速之间的差值，使控制器输出的调速信号使转速趋近于设定转速。
(4) 通过“SP”键进入设定转速设置的界面，设置所需的设定转速，设置完后按“回车”键。
(5) 按下启动键，由于原来的设定转速是0r/min，转速开始加速，和设定转速的差值开始减小，控制器的输出信号越来越大，快进电机的电流越来越大，快进电机的扭矩也逐渐增大。
(6) 当实际转速接近设定转速的时候，控制器输出的调速信号被减小，电机的电流和扭矩也被减小，实际转速和设定转速之间的差值也减小，直到实际转速即为设定转速。
(7) 在设定转速下按下停止键，电机开始制动，制动时间为系统设定的1s，制动电压为60%。
(8) 如未设定转速，快进（TA）维持不变，保持电机转子位置不变。
此时转子电势低而维持高转矩状态。
(9) 在设定转速下按下停车键，电机完全停止。
《自动控制原理》教学大纲
自动控制原理》教学大纲一、课程的性质、地位与任务本课程是电力系统自动化技术专业的基础课程。
通过本课程的学习，使学生掌握自动控制的基础理论，并具有对简单连续系统进行定性分析、定量估算和初步设计的能力，学生将掌握自动控制系统分析与设计等方面的基本方法，如控制系统的时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、状态空间分析法、采样控制系统的分析等基本方本课程系统地阐述了自动控制科学和技术领域的基本概念和基本规律，介绍了自动控制技术从建模分析到应用设计的各种思想和方法，内容十分丰富。
通过自动控制理论的教学，应使学生全面系统地掌握自动控制技术领域的基本概念、基本规律和基本分析与设计方法，以便将来胜任实际工作，具有从事相关工程和技术工作的基本素质，同时具有一定的分析和解决有关自动控制实际问题的能力。
二、教学基本要求了解自动控制的概念、基本控制方式及特点、对控制系统性能的基本要求。
理解典型环节的传递函数、结构图化简或梅森公式以及控制系统传递函数的建立和表示方法，初步掌握小偏差线性化方法和通过机理分析建立数学模型的方法，以串联校正为主的根轨迹综合法，掌握常用校正装置及其作用。
熟悉暂态性能指标、劳思判据、稳态误差、终值定理和稳定性的概念以及利用这些概念对二阶系统性能的分析，初步了解高阶系统分析方法、主导极点的概念，能利用根轨迹对系统性能进行分析，熟悉偶极子的概念以及添加零极点对系统性能的影响。
频率特性的概念、开环系统频率特性Nyquist图和Bode图的画法和奈氏判据，了解绝对稳定系统、条件稳定系统、最小相位系统、非最小相位系统、稳定裕量、频指标的概念，以及频率特性与系统性能的关系。
基本校正方式和反馈校正的作用，掌握复合校正的概念和以串联校正为主的频率响应综合法。
三、教学学时分配表四、教学内容与学时安排第一章自动控制系统的基本知识……4学时本章教学目的和要求：掌握自动控制系统组成结构和基本要素，理解自动控制的基本控制方式和对系统的性能要求，了解一些实际自动控制系统的控制原理。
毕业设计(论文)-单闭环不可逆直流调速系统的静态指标和稳定性[管理资料]
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郑州大学西亚斯国际学院本科毕业设计题目：单闭环不可逆直流调速系统的静态指标和稳定性指导教师：职称：副教授学生姓名：学号：专业：自动化班级：一班院（系）：电子信息工程学院电子工程系完成时间：2009年4月25日闭环不可逆直流调速系统的稳定性和静态分析摘要本文主要研究直流电机闭环控制系统的静态特性和稳定性，在研究过程中，转速变化的电压信号作为反馈信号，经转速变换后接到速度调节器的输入端，与给定的电压相比较经放大后，得到移相控制电压U，用作控制整流桥的触发电路，触发脉冲ct经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。
本设计的目的主要是在实验的基础上来研究和分析闭环控制的性能指标，进而和开环控制进行比较。
为了更具体的分析系统的性能指标，将解析法与实验法相结合建立闭环控制的数字模型。
在这个基础上对系统的稳态误差，超调量和调节时间进行分析；然后通过实验对闭环系统的稳态误差，超调量和调节时间进行了验证；证明本系统完全符合实验要求。
并且验证了闭环系统比开环系统稳定这一事实。
在实验过程中，速度调节器采用了比例积分调节，消除了在比例调节器因阶跃输入产生的稳态误差，从而达到精确控制的目的。
关键词直流电机调速/速度反馈/闭环控制/稳定性Closed-Loop DC Speed Control System irreversible stability andstatic analysisAbstractThis paper studies the closed-loop DC motor control system of static characteristics and stability, in the course of the study, changes in speed feedback voltage signal as a signal received by the speed of the speed of transformation input regulator and given by the voltage comparison After amplification, the phase shifter control voltage , rectifier bridge to control the trigger circuit, the trigger pulse by the amplifier is added after the thyristor between the gate and cathode to change the “three-phase full-controlled rectifier" the output voltage This constitutes a negative feedback closed-loop system speed.The main purpose of this design is the basis of experimental research and analysis of closed-loop control performance indicators and then compares the open-loop control. To be more specific analysis of performance indicators, will be analytical method combined with the experimental establishment of closed-loop control of the digital model. On this basis the system of steady-state error, overshoot and settling time for analysis; and then the closed-loop system through experiments on the steady-state error, overshoot and settling time are verified; prove that the system is fully in line with the experimental requirements. And verify the closed-loop system stability than open-loop system that fact. In the experimental process, the speed regulator using a proportional-integral regulation, eliminating the regulator in the proportion of step input generated by steady-state error, so as to achieve the purpose of precise control.Key words DC motor speed control / speed feedback / closed-loop control / stability目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................... I I 1. 绪论 .. (1) (1)直流调速系统的调速方法 (1)直流调速系统的供电方式 (2) (2)2 单闭环不可逆直流调速系统各部分介绍 (4)晶闸管的介绍 (4)开环与闭环的静特性分析比较 (6)2. 3 调节器 (8)3 单闭环不可逆直流调速系统的研究 (11)直流调速系统的设计要求 (11) (11) (12) (15)调速系统的静态指标 (16)动态指标 (18)4试验数据分析与结果 (19) (19) (21) (22)5结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1. 绪论1957年，晶闸管（俗称可控硅整流元件，简称可控硅）问世，到了60年代，已生产出成套的晶闸管整流装置，使变流技术产生根本性的变革，开始进入晶闸管时代。
单闭环直流调速系统的动态分析
促进工业自动化技术的发展
对单闭环直流调速系统的深入研究，有助于推动工业自动化技术的进步，提升我国工业的国际竞争力 。
单闭环直流调速系统
02
概述
系统组成和工作原理
系统组成
单闭环直流调速系统主要由转速控制器、功率放大器和直流电机等组成。
结论与展望
06
研究成果总结
01 建立了单闭环直流调速系统的数学模型，并 对其动态性能进行了深入分析。
02
提出了基于PI调节器的控制策略，有效提高 了系统的动态响应速度和稳定性。
03
通过实验验证了所提控制策略的有效性，并 与其他方法进行了对比分析。
04
分析了系统在不同工况下的性能表现，为实 际应用提供了理论依据。
数据存储
将处理后的数据妥善保存，以便后续仿真模型建立与 验证使用。
仿真模型建立与验证
数学模型建立
根据单闭环直流调速系统的原理，建立系统的数学模型， 如传递函数、状态方程等。
01
仿真软件选择
选择合适的仿真软件，如Simulink、 Matlab等，建立仿真模型。
02
03
模型验证
将实验数据代入仿真模型中进行验证， 比较仿真结果与实验结果的差异，评 估模型的准确性和可靠性。
直流电机调速的重要性
直流电机调速在工业自动化控制系统 中具有重要作用，能够实现精确的速 度控制和快速响应，提高生产效率和 产品质量。
目的和意义
研究单闭环直流调速系统的动态性能
通过对单闭环直流调速系统的动态分析，了解其响应速度、稳定性、抗干扰能力等方面的性能表现， 为实际应用提供理论依据。
实验三-单闭环不可逆直流调速系统实验
实验三-单闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的本实验旨在通过实验研究单闭环不可逆直流调速系统的基本原理、调速特性和调速方法，掌握闭环调速的基本思想和方法，熟悉DC电机的调速控制原理和方法。
二、实验原理在单闭环不可逆直流调速系统中，电机的速度调节采用PID控制方式，通过控制电机的电源电压来实现调速。
具体的原理如下：1.电机的动作原理：当电枢通电后，电枢周围会产生一个磁场，同时在电枢内产生一个磁场，这两个磁场互相作用产生力矩，从而将电枢带动转动。
2.电机的调速控制：通过改变电机的电源电压来实现对电机的调速控制，电源电压越高，电机的转速越快，电源电压越低，电机的转速越慢。
而电源电压的改变通常是通过PWM调制实现的。
3.PID算法：PID控制算法采用比例、积分、微分三种控制信号结合的方式实现对电机转速的控制。
比例控制用于实时调整电机转速，积分控制用于修正电机转速下降过程中的偏差，微分控制用于提高系统的动态响应速度。
三、实验步骤1.将实验电路图搭建好，并连接好电源、电机、PWM信号发生器等模块。
2.对电机进行标定：通过对电机的空载转速和负载转速进行测量，确定电机传动系数和最大负载系数。
3.进行调速实验：通过修改PWM信号发生器的占空比来改变输入电压，从而实现对电机速度的控制。
同时通过示波器和万用表实时对电流、转速、电压等参数进行测量与记录。
4.使用PID算法对电机进行调速控制，对比比例控制、积分控制、微分控制和PID控制四种方法的效果和优缺点。
四、实验结果与分析实验中我们对电机的标定得到了电机的传动系数约为0.0134，最大负载系数为0.39。
在进行调速实验时，我们可以明显地感受到PWM信号发生器占空比的改变会对电机的转速产生影响。
同时通过测量和记录不同占空比下的电流、转速、电压等参数，我们可以得到调速系统的调速特性曲线。
通过加入PID算法，我们可以明显地感受到PID控制的稳定性和动态性，相比其他三种控制方法，PID控制能够更快速地达到稳定状态，同时产生的超调也更小。
无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真
院系电子信息工程系班级 10电气（4）姓名齐国昀学号 107301427 实验名称无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期 2012 - 12- 20一、实验目的1、掌握双闭环直流调速系统的组成和工作原理；2、掌握使用MATLAB的Simulink工具箱对其进行计算机仿真；3、检验仿真结果与理论分析的关系。
二、实验步骤：1、主电路的建模和参数设置：PI控制的无静差闭环转速负反馈直流调速系统与有静差单闭环调速系统相比较，二者仅在控制电路中转速调节器ASR采用的控制器不同其余环节都是相同的。
因此无静差单闭环直流调速系统主电路的参数设置和建模与有静差单闭环直流调速系统相同，不再叙述。
2、控制电路的建模和参数设置：比较有静差和无静差直流调速系统的仿真模型，在考虑限流环节的情况下，这两个仿真模型有着惊人的相似之处，而不同之处在于，在无静差直流调速系统的控制电路中，ASR采用PI调节器；有静差的控制电路，ASR采用P调节器。
因此，二者的控制电路除了速度调节器ASR的建模不同外，其余环节的仿真模型和建模方法都是相同的，知识具体参数的设置有所不同。
3、系统的仿真参数设置：系统仿真参数的设置方法与开环系统相同，仿真中所选择的算法为ode23s，仿真开始时间为0，停止时间设为5s,其它仿真参数设置与单闭环有静差直流调速系统中的相同。
第 1 页共 4 页指导教师签名院系电子信息工程系班级 10电气（4）姓名齐国昀学号 107301427实验名称无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期 2012 -12 -20 三、仿真模型图如图1所示：图1：PI控制无静差转速负反馈单闭环调速系统的仿真模型第 2 页共 4 页指导教师签名院系电子信息工程系班级 10电气（4）姓名齐国昀学号 107301427 实验名称无静差转速单闭环直流调速系统的建模与仿真实验日期 2012 -12 -20 四、仿真结果分析当建模和仿真参数设置完成后，即可开始进行仿真。
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8.3.4 单闭环无静差直流调速系统上面介绍的采用比例调节器的单闭环调速系统，其控制作用需要用偏差来维持，属于有静差调速系统，只能设法减少静差，无法从根本上消除静差。
对于有静差调速系统，如果根据稳态性能指标要求计算出系统的开环放大倍数，动态性能可能较差，或根本达不到稳态，也就谈不上是否满足稳态要求。
采用比例积分调节器代替比例放大器后，可以使系统稳定且有足够的稳定裕量。
但是采用PI调节器之后的系统稳态性能是否满足当时并未提及。
通过下面的讨论我们将看到，将比例调节器换成比例积分调节器之后，不仅改善了动态性能，而且还能从根本上消除静差，实现无静差调速。
积分调节器和积分控制规律图8.34所示为用线性集成电路运算放大器构成的积分调节器（简称I调节器）的原理图。
根据运算放大器的工作原理，我们可以很容易地得到（8.75）——积分调节器的积分时间常数。
式中，式（8.75）表明积分调节器的输出电压是输入电压对时间的积分。
当积分调节器在输入和输出都为零时，突加一个阶跃输入，其输出将，即所示）8.35随时间线性增大（如图（8.101）其上升的速度取决于积分时间常数。
在积分调节器中，只要在调节器输入端有Uin作用，电流i不为零，电容C就不断积分，输出Uex也就不断线性变化，直到运算放大器饱和为止。
图8.34 积分调节器图8.35 阶跃输入时积分调节器的输出特性从以上分析可知，积分调节器具有下述特点“（1）积累作用。
只要输入端有信号，哪怕是微小信号，积分就会进行，直至输出达到饱和值（或限幅值）。
只有当输入信号为零，这种积累才会停止。
（2）记忆作用。
在积分过程中，如果突然使输入信号为零，其输出将始终保持在输入信号为零瞬间前的输出值。
．（3）延缓作用。
即使输入信号突变，例如为阶跃信号，其输出却不能跃变，而是逐渐积分线性渐增的。
这种滞后特性就是积分调节器的延缓作用。
积分调节器的积累作用和记忆作用是使采用积分调节器和单闭环调速系统完全消除静差的根本原因，这就是积分控制规律。
电子教案-自动控制原理及其应用电子教案-3.5
第五节 用时域法分析系统性能举例
参ωn数=Φt代s2(=s×ζ)入3ω≈3=30n:..3S7032=0.+07003.=16328S.33s23.0+55S3007+..502303S5（5K+3Kc25±Kc1K5.c2c=%+101K）.61c16+.167
{ 对照标准式 ωn2=3535Kc+166.67 2ωnζ=33.33 设计成最佳二阶系统 ζ=0.707
Un(s)
_
Kc
Uct Ks
TsS+1
Ud
_
1/Rd Id 1+TdS
_ Rd N(s)
CeTmS
Ufn
Ed
Ce
Ksf
其开 递前 传中环函向递: 传数RK通函dc:--道数--G比电:(s例枢G)H(系电s()s数=阻)=(T(dTTdmTSmK2TSK+scs2KTc-+-K--msT延电KsS/mCs+迟f压Se1/+时)放1C(T)e间(大sTSs常+系S1+数)数1)
第五节 用时域法分析系统性能举例
二、单闭环无静差调速系统
为了满足系统的稳态精度和平稳性的要 求，将比例控制器改换成比例积分控制器.
+
un R0
R0
Δ
R1 C
-
∞ +
+
uct
uf
+ id
Ks
ud M
-
+
n-
TG
第五节 用时域法分析系统性能举例
单闭环无静差调速系统的结构图:
Un(s)
_ Kc(ττ11SKS+c 1)
频域分析法在单闭环无静差调速系统中的应用
邢台学院物理系《自动控制理论》课程设计报告书设计题目：频域分析法在单闭环无静差调速系统中的应用专业：自动化班级：学生姓名:学号:指导教师：2013年 3 月24 日邢台学院物理系课程设计任务书专业：自动化班级年月日摘要单闭环静差调速系统是指只有一个反馈回路，系统稳态精度高，平稳性好的调速系统，它往往是将有静差系统中的比例控制器换成比例积分控制器。
对于它的研究有利于更好地改善系统的性能本课程利用频域分析法对其进行研究关键词：单闭环无静差调速系统频域分析法目录1 绪论 (2)1.1 选题依据·················错误！未定义书签。
1.2 题目要求介绍···············错误！未定义书签。
1.3 论文主要完成的工作············错误！未定义书签。
2 系统原理····················错误！未定义书签。
2.1 系统简介·················错误！未定义书签。
单闭环直流调速系统
调速范围 生产机械在额定负载时要求电动机提供的最高转速nmax 与最低转速nmin之比称为调速范围，用D表示。即： 静差率（表征转速的稳定程度） 调速系统在某一转速下稳定运行时，负载由理想空载增 加到规定负载时，所对应的转速降落Δn与理想转速n0 之比，用s表示。即： 两者之间的关系是：
带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统
带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统的框图
Us（S）
N（S）
-
+
K p
+
T(s),负载变化
+
电流载止
-
Ufn
Ufi
由于电流截止负反馈环节在正常工作状况下不起作用，所以系统框图上可以省去。
在如图所示的调速系统中，已知负载变化为： 求：负载变化所产生的转速降。 若此时系统的给定量为： ，此时系统的稳 态输出nN。 该系统是否能满足5%的静差率。
降低速降的实质是什么?
结论： 闭环调速系统可以获得比开环调速系统硬得多的稳态特性，从而在保证一定静差率的要求下，能够提高调速范围，为此所需付出的代价是，须增设电压放大器以及检测与反馈装置。
转速单闭环调速系统结构图
0
闭环静特性
开环机械特性
0
Id1
Id3
Id2
Id4
O
A
B
C
A′
D
Ud4
Ud3
Ud2
Ud1
n
系统调节过程
闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降。
闭环系统减小速降的物理意义
章节一
例题
思路:根据
在上例中，龙门刨床要求, D = 20，s ≤5%， 已知 Ks = 30， = 0.015V·min/r， Ce = 0.2V·min/r,采用闭环系统,如何设计放大器以满足此要求？
实验二_单闭环不可逆直流调速系统实验
单闭环不可一、实验目的逆直流调速系统实验（1）了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
（2）掌握晶甲管直流调速系统的一般调试过程。
（3）认识闭环反馈控制系统的基本特性。
二、实验原理为了提高直流调速系统的动、静态性能指标，通常采用闭环控制系统（包挂单闭环系统和多闭环系统）。
对调速指标要求不高的场合，采用直流调速系统，而对调速指标要求较高的则采用多闭环系统。
按反馈的方式不同可分为转速负反馈、电流反馈、电压反馈等。
在单闭环系统中，转速负反馈单闭环使用较多。
转速负反馈单闭环系统原理如图5.11所示。
图中将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“速度反馈”后接到“电流调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经放大后，得到移相控制电压Ua，用作控制整流桥的“触发电路”。
触发脉冲经功放后加到晶甲管的门极的阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。
电动机的转速随给定电压的变化，电动机最高转速由电流调节器的输出限幅所决定。
若电流调节器采用比列（p）调节，对阶跃输入由稳态误差，则需将调解器换成比列积分（pi）调节。
这时若“给定”电压恒定，闭环系统对速度变化起到了让制作用，当电动机负责或电源电压波动时，电动机的转速能稳定在一定的范围内变化。
电流反馈单闭环系统原理图如图5.12所示，图中反映电流变化的电流互感器输出电压信号作为反馈信号加到“电流调节器”的输入端，与“给定”电压比较，经放大后，得到移相控制电压Uct，控制整流电桥的“触发电路”，关改变“三相全控整流”的电压输出，从各构成了电压反馈闭环系统。
电动机的最高转速也有电流调节器的输出限幅所决定。
同样，若电流调节器采用比例（P）调节，则对阶跃输入由稳态误差，要消除该误差可将调节器换成比例积分(PI)调节。
当”给定”电压恒定时，闭环系统对电枢电压电流变化起到了抑制作用，当电动机负载或电源电压波动时，电动机的电枢电流能稳定在一定的范围内变化。
单闭环无静差直流调速系统
8.3.4单闭环无静差直流调速系统上面介绍的采用比例调节器的单闭环调速系统，其控制作用需要用偏差来维持，属于有静差调速系统，只能设法减少静差，无法从根本上消除静差。
对于有静差调速系统，如果根据稳态性能指标要求计算出系统的开环放大倍数，动态性能可能较差，或根本达不到稳态，也就谈不上是否满足稳态要求。
采用比例积分调节器代替比例放大器后，可以使系统稳定且有足够的稳定裕量。
但是采用 PI 调节器之后的系统稳态性能是否满足当时并未提及。
通过下面的讨论我们将看到，将比例调节器换成比例积分调节器之后，不仅改善了动态性能，而且还能从根本上消除静差，实现无静差调速。
积分调节器和积分控制规律图 8.34 所示为用线性集成电路运算放大器构成的积分调节器（简称 I 调节器）的原理图。
根据运算放大器的工作原理，我们可以很容易地得到（8.75 ）式中，——积分调节器的积分时间常数。
式（ 8.75 ）表明积分调节器的输出电压是输入电压对时间的积分。
当积分调节器在输入和输出都为零时，突加一个阶跃输入，其输出将随时间线性增大（如图 8.35 所示），即（8.101 ）其上升的速度取决于积分时间常数。
在积分调节器中，只要在调节器输入端有 Uin 作用，电流 i 不为零，电容 C 就不断积分，输出 Uex 也就不断线性变化，直到运算放大器饱和为止。
图 8.34 积分调节器图 8.35 阶跃输入时积分调节器的输出特性从以上分析可知，积分调节器具有下述特点“（1）积累作用。
只要输入端有信号，哪怕是微小信号，积分就会进行，直至输出达到饱和值（或限幅值）。
只有当输入信号为零，这种积累才会停止。
（2）记忆作用。
在积分过程中，如果突然使输入信号为零，其输出将始终保持在输入信号为零瞬间前的输出值。
（3）延缓作用。
即使输入信号突变，例如为阶跃信号，其输出却不能跃变，而是逐渐积分线性渐增的。
这种滞后特性就是积分调节器的延缓作用。
积分调节器的积累作用和记忆作用是使采用积分调节器和单闭环调速系统完全消除静差的根本原因，这就是积分控制规律。
单闭环不可逆直流调速系统实验
单闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的(1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。
(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。
二、实验所需挂件及附件序号型号备注1 DJK01电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。
2 DJK02三相变流桥路该挂件包含“触发电路”,“正桥功放”，“三相全控整流”等几个模块。
3 DJK04电机调速控制该挂件包含“给定”，“电流调节器”，“速度变换”，“电流反馈与过流保护”等几个模块。
4 DJK08可调电容5 DD03-2电机导轨﹑测速发电机及转速表或者“DD03-3电机导轨﹑光码盘测速系统及数显转速表”6 DJ13直流复励发电机7 DJ15直流并励电动机8 DK04 滑线变阻器串联形式：0.65A，2kΩ并联形式：1.3A，500Ω9 慢扫描示波器自备10 万用表自备12三、实验线路及原理图1 转速单闭环系统原理图图2 电流单闭环系统原理图四、实验内容(1)学习DJK01“电源控制屏”的使用方法。
(2)DJK04上的基本单元的调试。
(3)U ct不变时直流电动机开环特性的测定。
(4)U d不变时直流电动机开环特性的测定。
(5)转速单闭环直流调速系统。
(6)电流单闭环直流调速系统。
五、实验步骤(1)DJK02上“触发电路”的调试(2)U ct不变时的直流电机开环外特性的测定(3)U d不变时直流电机开环外特性的测定(4)基本单元部件调试(5)转速单闭环直流调速系统调试(6)电流单闭环直流调速系统调试六、注意事项(1) 双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。
为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。
单闭环pwm直流调速系统分析及校正
调速响应速度：系统的调速响应速度决定了系统的性能
调速精度：系统的调速精度决定了系统的性能
系统的动态特性分析
动态特性：系统的响应速度和稳定性
添加标题
响应速度：系统对输入信号的响应速度
添加标题
稳定性：系统在受到干扰后能否保持稳定
添加标题
动态特性分析方法：使用数学模型和仿真软件进行分析
添加标题
驱动电路：设计驱动电路，实现对电机的驱动和控制
添加标题
反馈电路：设计反馈电路，实现对电机转速的实时监测
添加标题
电源电路：设计电源电路，为系统提供稳定的电源供应
添加标题
保护电路：设计保护电路，防止过流、过压等异常情况对系统的损坏
软件实现
软件部署：将软件部署到硬件平台上，实现系统的运行和调速功能
校正效果：提高系统的稳定性和响应速度，降低误差和振荡
校正方法：采用PID控制器进行校正，包括比例、积分、微分三个部分
校正原理：通过调整闭环系统的参数，使系统达到稳定状态
系统的PID校正
PID控制器的设计：根据系统特性选择合适的PID参数
校正方法：采用Ziegler-Nichols方法、Tyreus-Luyben方法等
优化目标：提高系统的稳定性和响应速度
优化方法：采用自适应控制算法，如PID控制、模糊控制等
优化效果：提高系统的动态性能和抗干扰能力
优化参数：根据系统特性和优化目标，调整控制参数，如PID控制器的参数等
优化目标的确定
优化系统的控制参数和算法，提高系统的性能和效率
提高系统的精度和可靠性
降低系统的功耗和发热量
软件测试：对软件进行测试，确保其正确性和稳定性
单闭环不可逆直流调速系统实验心得
单闭环不可逆直流调速系统实验心得
这次的实验是关于单闭环不可逆直流调速系统的，通过实验我深刻理解了系统中各组
成部分的作用以及相互之间的协调配合关系。
在实验中，我首先了解到直流调速系统由机械部分、电气部分、控制部分三部分组成。
机械部分包括电机和负载，电气部分包括整流、逆变、DC链接和滤波电路，控制部分包括电压反馈环节、比例积分环节和PWM换流。
在实验中，我们需要调节电压、电流以及转速等参数，其中转速的实测值与理论值的
偏差越小，说明调节系统越精准。
在调节电压的环节中，我注意到调节电压需要选择合适
的控制器，如PID控制器，这样可以更好的实现控制目标。
在控制器的设计中，我深刻体
会到比例、积分和微分三个部分的作用，比例作用主要在于响应速度，积分作用在于消除
静差，微分作用在于增强稳定性。
通过不断的调整比例系数、积分系数和微分系数，最终
实现了精准的控制目标。
在实验中，我还学习到了电机的动态特性，电机具有惯性，这意味着变化速度是有一
个缓冲期的，而且当负载变化时，电机会出现瞬间的冲击电流。
针对电机的这些特性，我
们需要在控制器里设定适当的响应时间和加减速度，这样才能达到更好的控制效果。
通过这次实验，我更加深入地理解了单闭环不可逆直流调速系统，在实践中掌握了控
制系统的调参方法和技巧，这对我以后的学习和工作都有着重要的指导作用。
同时，我也
深切感受到了科学和技术对于人类社会进步和发展所起到的重要作用，这也加强了我对于
探索知识的追求和学术研究的信念。
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邢台学院物理系《自动控制理论》课程设计报告书设计题目：单闭环无静差直流调速系统的时域分析业：专自动化：级班学生姓名::学号：指导教师日24 月3 年2013．邢台学院物理系课程设计任务书专业：自动化班级：日月年摘要单闭环无静差直流调速系统是把转速作为系统的被调节量，通过对给定电压的控制来实现对电动机转速控制的调速系统。
它能够检测误差，纠正误差，有效地解决调速范围与静差率的矛盾，抑制消除扰动造成的影响，并且采用了比例积分调节器，从而实现了无静差调速。
由于其优良的调速性能，在工农业生产中获得了广泛的应用，为工业生产，交通运输，楼宇、办公、家庭自动化提供了现代化的高新技术，提高了生产效率和人们的生活质量，使人类社会生产、生活发生了巨大的变化。
本次课程设计以单闭环无静差直流调速系统为例，研究控制系统的性能，并对单闭环无静差直流调速系统进行时域分析。
调节时超调量时域分析：单闭环无静差直流调速系统关键词目录1单闭环无静差直流调速系统简介 (1)1.1 系统原理 (1)1.2 系统的整体设计 (1)1.3电流截止负反馈简介 (2)1.4各环节简介及传递函数 (3)1.4.1比例积分放大器 (3)1.4.2晶闸管整流器 (4)1.4.3额定励磁下的直流电动机 (5)2单闭环无静差直流调速系统的时域分析 (7)2.1 系统动态结构图 (7)2.2 动态性能分析 (8)2.3稳态性能分析 (10)3基于MATLAB的时域分析 (10)4总结体会 (14) (14). 献文考参．1单闭环无静差直流调速系统简介系统原理1.1为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。
对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。
按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。
在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。
在本设计中，转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“速度变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较U，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后经放大后，得到移相控制电压c加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。
电机的转速随给定电压变化，电机最高转速由速度调节器的输出限幅所决定，速度调节器采用P（比例）调节对阶跃输入有稳态误差，要想消除上述误差，则需将调节器换成PI(比例积分)调节。
这时当“给定”恒定时，闭环系统对速度变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的转速能稳定在一定的范围内变化。
系统的整体设计1.2单闭环无静差直流调速系统调速系统原理图 11.3电流截止负反馈简介直流电动机全电压起动时，如果没有采取专门的限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电动机换向不利，对于过载能力低的晶闸管等电力电子器件来说，更是不允许的。
系统中必须设有自动限制电枢电流的环节。
根据反馈控制的基本概念，要维持某个物理量基本不变，只要引入该物理的负反馈就可以了。
所以，引入电流负反馈能够保持电流不变，使它不超过允许值。
但是，电流负反馈的引入会使系统的静特性变得很软，不能满足一般调速系统的要求，电流负反馈的限流作用只应在起动和堵转时存在，在正常运行时必须去掉，使电流能自由地随着负载增减。
这种当电流大到一定程度时才起作用的电流负反馈叫做电流截止负反馈。
直流调速系统中的电流截止负反馈环节如下图所示，电流反馈信号取自串入I为临界的截止电正比于电流。
设电动机电枢回路中的小阻值电阻，RRI dcrs s d I时，将电流负反馈信号加到放大器的输入端；当电流小于流，当电流大于dcr I时，将电流反馈切断。
为了实现这一作用，需引入比较电压，图a中用U dcrcom独立的直流电源作为比较电压，其大小可用电位器调节，相当于调节截止电流。
在与之间串接一个二极管VD，当>时，二极管导通，电流负反馈UIRIRU comdd s com s信号即可加到放大器上去；当时，二极管截止，消失。
图b利 UUUIR iicom s d用稳压管VS的击穿电压作为比较电压，线路要简单得多，但不能平滑调UU combr节截止电流值。
21.4各环节简介及传递函数比例积分放大器1.4.1比例积分调节器（PI调节器）可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行实现无静差调速，又可以快速响应控制作用。
采用模拟控制时，可用运算放大器来实现PI调节器，其线路图如下图所示。
PI）调节器比例积分（ PI调节器的传递函数为?s?K1)U(s1picx?(Ws)?K??pipi??s)sU(s in R1——PI调节器比例放大部分的放大系统；?K pi R0??RC——PI调节器的积分时间常数。
0此传递函数也可以写成如下的形式??s?11s?11KW?s)?(pipi??ss1???RKC?—PI调节器的超前时间常数。
式中111pi在零初始状态和阶跃输入下，PI调节器输出电压的时间特性如下图所示3PI调节器的输出特性阶跃输入时输出电压突跳到，由上图可以看出比例积分的物理意义。
在突加输入电压时，以保证一定的快速控制作用。
但是小于稳态性能指标所要求的比例放大系数的，因为快速性被压低了，换来稳定性的保证。
作作为控制器，比例积分调节器兼顾了快速响应和消除静差两方面的要求；为校正装置，它又能提高系统的稳定性。
晶闸管整流器1.4.2。
1系统），其简单原理图如图—晶闸管整流器—电动机调速系统（简称VM是晶闸管的可控整流器，它可以是单相、三相或更多相数，半波、全波、VT图中U来移动触发脉冲的相位，的控制电压半控、全控等类型。
通过调节触发装置GT C U从而实现直流电动机的平滑调速。
晶闸管改变可控整流器平均输出直流电压,d4以上，门极电流可以直接用电子控制；响应时可控整流器的功率放大倍数在10获得M—间是毫秒级，具有快速控制作用；运行损耗小，效率高；这些优点使V 了优越性能。
的控制电压来移动触发脉冲的相位，即可改变优点：通过调节触发装置GT 整流电压从而实现平滑调速。
4缺点：1．由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。
2．元件对过电压、过电流以及过高的du/dt和di/dt都十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短时间内损坏元件。
因此必须有可靠的保护装置和符合要求的散热条件，而且在选择元件时还应有足够的余量。
在理想情况下，U和U之间呈线性关系：dC U=KsU Cd式中 U平均整流电压————d U控制电压————C Ks晶闸管整流器放大系数。
————V—M系统晶闸管触发与整流装置的近似函数为：K s?s)W(Ts?1s额定励磁下的直流电动机1.4.35他励直流电动机等效原理图dI d?ERI U??L（主电路，假定电流连续）dd0dt（额定励磁下的感应电动势）nCE?e2dnGDT?T??（牛顿动力学定律，忽略粘性摩擦）Le375dt（额定励磁下的电磁转矩）IT?C dem式中—包括电机空载转矩在内的负载转矩，单位为Nm；T L2GD—电力拖动系统运动部分折算到电机轴上的飞轮力矩，单位为2Nm；30C?C——电动机额定励磁下的转矩电流比，单位为Nm/A；em?定义下列时间常数：L——电枢回路电磁时间常数，单位为s；?T l R2GD——电力拖动系统机电时间常数，单位为；T m375CC me得电压与电流间的传递函数I(s)1/R d?U(s)?E(s)Ts?1s0d电流与电动势间的传递函数为6E(s)R?ss)T(s)?I(I mddl所以额定励磁下直流电动机的动态结构图如下：额定励磁下直流电动机的动态结构图理想空载直流电动机的动态的结构图n)s()U(s/C1d0e1+Ts+ TTs2m l m单闭环无静差直流调速系统的时域分析2系统动态结构图2.1单闭环无静差直流调速系统7单闭环无静差直流调速系统的动态结构图动态性能分析2.2设系统的参数为： 5.R?K?400sT?0.03s2T?0.?asml?C)?0.132/(Vr/ms0.?0.0700167T?se根据动态结构图求得系统的前向通道传递函数为??)C)/(s?1KK(esp G(s)?2?Ts?1)(T(TTss?1)s slmm对于分母中的二次因式来说，若则可作因式分解得T?T4lm??))(Cs?1(KK eps(Ts)??T)G(21s(Ts?1)(Ts?1)(Ts?1)s21?取控制参数，可得T?1 ?)CKK/(eps?)s(Gs(Ts?1)(Ts?1)s28将系统参数代入得??/)?K(1s303.03p G(s)?2?0.2s?1)(0.00167s?1)s(0.006s对分母中的二次项公因式作分解，有??/)s?.03K(1303p?s)G(s(0.162s?1)(0.0368s?1)(0.00167s?1) ?，则有取162?0.1870.56K p?)(Gss(0.0368s?1)(0.00167?1)由已知条件知，反馈通道传递函数为?07?H(s)?0.故闭环传递函数为G(s)1870.56K p??)(s?1?G(s)H(s)s(0.0368s?1)(0.00167s?1)?130.94K ps?1)(0.00167s?1)?130.94Ks(0.0368?0特征方程p由劳斯判据，有784.K?p T=0.00167，相对其他时间常数较小，可忽略。
因而系统的闭环另外，考虑到s传递函数可近似成50830.43K p?(s)?2s?27.17s?3558.15K p 9对照二阶系统标准形式，有?w?272.17?n?w?3558.15K?pn?，则可解得如果要求系统707.?0w?19.21K?0.1，np3?0.22st?s?w n2.3稳态性能分析1e?0U(s)?型系统，在给定信号。
I作用下的稳态误差对于ssrn s1?I(s)对于I型系统，在给定扰动信号作用的稳态误差为dL s?/CR)s?1)(T(el12?TssTT?1=0mml?s?)?lim s?lim se?E(dssd?s?1)(Ts?1)RKK(s0s?s?0lps????12?s(Ts?1)(Ts?1)C(TTs?RTs?1)msmelle?e?e?0系统总的稳态误差为ssdssssr的时域分析基于MATLAB3在MATLAB中，可以通过单输入单输出系统的传递函数，进行系统的阶跃响应的时域num(s)?s)(G，则其时域响应可以由以下函数分析分析。
如果给定系统的传递函数为den(s) 10得出，即：或)tden,step(numstep(,den)num,?y注意，时间t是事先定义好的矢量。
上面已经求得单闭环无静差直流调速系统的闭环传递函数为50830.43K p??)(s2?27.17s?3558.15Ks p用MATLAB分析在不同的的值时，系统的单位阶跃响应Kp键入如下程序t=0:0.01:2;kp1=0.01;num1=[50830.43*kp1];den1=[1 27.17 355.815*kp1];kp2=0.5;num2=[50830.43*kp2];den2=[1 27.17 355.815*kp2];kp3=1;num3=[50830.43*kp3];den3=[1 27.17 355.815*kp3];kp4=2.5;num4=[50830.43*kp3];den4=[1 27.17 355.815*kp4];kp5=4.5;num5=[50830.43*kp3];den5=[1 27.17 355.815*kp5];[y1,x,t]=step(num1,den1,t);[y2,x,t]=step(num2,den2,t);[y3,x,t]=step(num3,den3,t);[y4,x,t]=step(num4,den4,t);11>> [y5,x,t]=step(num5,den5,t);>> plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5);>> grid on;运行结果如下图由上图可以看出，当=0.5时，系统的转速响应无超调，但调解时间较长；当Kp=0.01时，系统转速响应的超调较大，但快速性较好。