实验四-最少拍控制系统设计

实验四 最少拍控制系统设计

姓名 学号 班级

一、 实验目的

1) 通过本实验，熟悉最少拍控制系统的设计方法。

2) 学习基于Matlab/Simulink 的最少拍控制系统的仿真研究方法。

二、实验原理

1. 最少拍有纹波控制器的设计

已知被控对象的传递函数，10()s(s+1)

G s =，零阶保持器传递函数1e H()s

Ts

s -=，采样周期1T s =。试对单位阶跃、单位速度、单位加速度输入信号分别设计最少拍有纹波控制器。基本原理参见教材上的相关内容。

图1 最少拍有纹波控制器Simulink 仿真图(输入信号为单位速度)

2. 最少拍无纹波控制器的设计

对图1中的被控对象，试对单位阶跃、单位速度输入信号分别设计最少拍无纹波控制器。原理参见教材上的相关内容。

三、实验内容

1) 设计对单位阶跃、单位速度、单位加速度输入信号的最少拍有纹波

控制器的参数，并用Simulink 进行仿真，观察仿真结果并记录系统输出、控制信号以及偏差信号等响应曲线。

根据题意有：

有纹波设计如下单位阶跃输入时：

响应：

单位速度输入时：

响应：

2)设计对单位阶跃、单位速度输入信号的最少拍无纹波控制器的参数，并用Simulink进行仿真，观察仿真结果并记录系统输出、控制信号以及偏差信号等仿真曲线。

根据题意有：

单位阶跃输入时：

响应：

四、实验报告

1)按照实验报告所要求的统一格式，填写实验报告；

2)记录控制器参数设计过程、结果、Simulink仿真图和相关响应曲线。

3)根据实验过程和结果进行分析。能否对单位加速度信号设计无纹波控制器？说明理由。