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 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 3-79 控制系统结构图
解 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:
| \(s^3\) | \(1\) | \(10\) |
| \(s^2\) | \(10K_f+1\) | \(10\) |
| \(s^1\) | \(\dfrac{100K_f}{10K_f+1}\) | \(0\) |
| \(s^0\) | \(10\) |