已知传递函数1/s3+18s2+72s,(1)在simulink中建立调速系统的动态结构图。MATLAB(2)试计算额定磁通下电机电动势转速比; (3)要求系统调速范围D=20,静差率s=5%,求闭环系统的闭环放大倍数; (4)若给定信号un*=12V时,n=nnom=1000r/m,求拖动系统测速反馈系数; (5)求满足调速范围和静差率的比例调节器放大系数KP; (6)系统此时能否稳定运行?系统临界开环放大倍数为多少? (7)若要求系统相角裕度>40°,试设计控制器参数。
时间: 2024-01-31 18:04:57 浏览: 143
由于这是一个较为复杂的问题,我们逐步来回答。
1. 在Simulink中建立调速系统的动态结构图
根据传递函数1/s3+18s2+72s,我们可以使用Simulink中的Transfer Fcn模块来建立传递函数模型。建立模型的步骤如下:
1. 打开Simulink并创建一个新模型。
2. 在模型中添加Transfer Fcn模块,并将传递函数输入到模块中。
3. 添加一个Sum模块,并将输入连接到该模块中。
4. 在Sum模块中添加反馈,即连接输出到Transfer Fcn模块中。
5. 添加一个Step模块,该模块代表输入信号。
6. 连接Step模块到Sum模块中。
7. 运行模型并观察输出结果。
2. 计算额定磁通下电机电动势转速比
电机电动势常数K_E等于额定磁通下电机电动势与转速之比。因此,我们可以使用以下公式来计算电动势转速比:
K_E = V_RMS / (2 * pi * f * n)
其中,V_RMS是电源电压,f是电网频率,n是电机转速。
3. 求闭环系统的闭环放大倍数
系统调速范围为D=20,静差率为s=5%。因此,我们可以使用以下公式来计算闭环放大倍数:
K_P = (D / 100) * (1 / s)
4. 求拖动系统测速反馈系数
给定信号un*=12V时,n=nnom=1000r/m。因此,我们可以使用以下公式来计算测速反馈系数:
K_S = un* / (K_E * nnom)
5. 求满足调速范围和静差率的比例调节器放大系数KP
我们已经求得了闭环放大倍数K_P和测速反馈系数K_S。因此,我们可以使用以下公式来计算比例调节器放大系数K_P:
K_P = K_P / K_S
6. 系统稳定性分析
要确定系统是否稳定,我们需要计算系统的临界开环放大倍数,并将其与闭环放大倍数进行比较。系统的临界开环放大倍数等于系统传递函数的分母中最大的实部。如果闭环放大倍数大于临界开环放大倍数,则系统不稳定。
7. 设计控制器参数以满足相角裕度要求
为了满足相角裕度要求,我们可以使用控制器设计工具箱中的根轨迹法来设计控制器。具体步骤如下:
1. 打开MATLAB并创建一个新的脚本文件。
2. 在脚本文件中使用Control System Designer打开调节器设计工具箱。
3. 在工具箱中输入系统传递函数,并设置相角裕度要求。
4. 使用根轨迹法来设计控制器参数。
5. 在脚本文件中编写代码来实现控制器。
以上是对问题的回答,根据具体情况可能还需要进一步的调整和完善。
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