考研851 自动控制原理
题海 · exercise · p.146

故当输入轴以角速度 \(\omega_r=10\) 转动时,输出转角的稳态误差 \(\Delta\theta_{ss}(\infty)=0.4\)

仿真结果如图 3-78 所示。

MATLAB 程序:exe365.m

k1=500;    k2=0.1;    k3=1;    T=0.003;
numg1=[1];         deng1=[T 1 0];
numh1=[k3 0];      denh1=[0 0 1];
[num1,den1]=feedback(numg1,deng1,
                     numh1,denh1);
num2=[k1*k2];      den2=[1];
[numg,deng]=series(num1,den1,num2,den2)
numh=[1];          denh=[1];
[num,den]=feedback(numg,deng,numh,
                    denh);
t=0:0.001:1;    u=10*t;    figure,    lsim(num,den,u,t);    grid

图:自控原理题海_p146_fig1

图 3-78 位置随动系统在 \(\omega_r=10\) 时的输出响应曲线(MATLAB)

考研参考题

3-66 设控制系统结构图如图 3-79 所示。(1)分析说明内反馈 \(K_fs\) 的存在对系统稳定性的影响;(2)计算静态位置误差系数、静态速度误差系数和静态加速度误差系数,并说明内反馈 \(K_fs\) 的存在对系统稳态误差的影响。

图:自控原理题海_p146_fig2

图 3-79 控制系统结构图

 由图 3-79 得开环系统传递函数

\[G(s)=\dfrac{10(s+1)}{s^2(s+10K_f+1)}\]

故该控制系统为Ⅱ型系统。

(1)稳定性分析。

闭环特征方程为

\[s^3+(10K_f+1)s^2+10s+10=0\]

列劳斯表如下:

\(s^3\) \(1\) \(10\)
\(s^2\) \(10K_f+1\) \(10\)
\(s^1\) \(\dfrac{100K_f}{10K_f+1}\) \(0\)
\(s^0\) \(10\)