信号与线性系统分析系统,,详细求s(t)

设单位反馈系统的开环传递函数 G(s)=100/s(0.1s+1) ,试求当输入信号r(t)=1+2t时,系统的稳态误差._作业帮
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设单位反馈系统的开环传递函数 G(s)=100/s(0.1s+1) ,试求当输入信号r(t)=1+2t时,系统的稳态误差.
设单位反馈系统的开环传递函数 G(s)=100/s(0.1s+1) ,试求当输入信号r(t)=1+2t时,系统的稳态误差.
一型系统,对阶跃输入稳态误差为〇,对2T,稳态误差为2*s*1/(100/S(0.1S+1),令s=0,则1/50,suoyi稳态误差为1/50 上传我的文档
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传感器与测试技术复习题及答
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内容提示:1、 求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45)通过传递函数为H(s)=1/(0.005s+1)的装。置后得到的稳态响应。。 。2、 进行某动态压力测量时,所采用的压电式力传感器的灵敏度为90.9nC/MPa,将它与增益。为0.005V/nC的电荷放大器相连,而电荷放大器的输出接到一台笔式记录仪上,记录仪的灵敏度为20mm/V。试计算这个测量系统的总灵敏度。当压力变化为3.5MPa时,记录笔在记录纸上的偏移量是多少?。解:若不考虑负载效应,则各装置串联后总的灵敏度等于各装置灵敏度相乘,即。 。3、 用一个时间常数为0.35s的一阶装置去测量周期分别为1s、2s、和5s的正弦信号,问。幅值误差是多少?。 。
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传感器与测试技术复习题及答.DOC
官方公共微信略谈matlab中S函数的概念及使用
最近看了一下无刷直流电机的相关概念及仿真,看到大多数的文献仿真中都使用到了S函数,因此下了点资料看了一番,在本博文中简单地说一下S函数的概念及使用。
sfundemosSimulink-&User-Defined
Functions-&S-Function
在实际仿真过程中,Simulink会自动将flag设置为0,进行初始化过程,然后将flag的数值设置为3,计算模块的输出,一个仿真周期后,Simulink将flag的数值先后设置为1和2,更新系统的连续和离散状态,再将其设置为3,计算模块的输出,如此循环直至仿真结束条件满足。&
在S函数的编写过程中,首先需要搞清楚模块中有多少个连续和离散状态,离散模块的采样周期是如何的,同时需要了解模块的连续和离散的状态方程分别是什么,输出如何表示。下面以实例说明S函数的具体应用。
%很明显:2个输入分别为角度和速度控制器的输出、3个输出为三相电流的参考电流、为直通模型
function [sys,x0,str,ts]=cemf(t,x,u,flag)
switch flag
&&& case 0
[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeS&&&&
&&& case 1
sys=[];&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
%连续状态的更新
&&& case 2
sys=[];&&&&&&&&&&&&&
%离散状态的更新
&&& case 3
sys=mdlOutputs(u);&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&%求取系统的输出信号
&&& case 4
sys=[];&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
%计算下一时刻的仿真时间
&&& case 9
sys=[];&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
error(['Unhandled flag=',num2str(flag)]);
%%%%%在flag=0的时候进行整个系统的初始化
function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes
&&&&&&&&&&&
%读入初始化参数模板
sizes.NumContStates& =
%连续状态个数
sizes.NumDiscStates& =
%离散状态个数
sizes.NumOutputs&&&&
%输出变量个数
sizes.NumInputs&&&&&
%输入信号个数
sizes.DirFeedthrough = 1;&
&&%输入直接传入输出信号否
sizes.NumSampleTimes =
1;&&& % at least
one sample time is neededWO& 一般来说为1个
sys = simsizes(sizes);
%状态初始化
%采样周期若写成-1表示继承其输入信号
%%%%%%在flag=1的时候进行连续系统状态的更新
function sys=mdlDerivatives(t,x,u)
%%%%%%在flag=2的时候进行离散系统状态的更新
function sys=mdlUpdates
%sys(1,1)=x(1)+T*x(2);&&&&&&&&&&&&&&&
%为什么会写成这样呢
%sys(2,1)=x(2)+T*fst2(x,u,r,h);
%%%%%%在flag=3的时候进行系统输出信号的求取
function sys=mdlOutputs(u)
m=current_dq(u(1),u(2));
sys(1,1)=m(1);
sys(2,1)=m(2);
sys(3,1)=m(3);
%%%%%%在flag=4的时候进行下一时刻仿真时间的计算
function sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)
%sampleTime =
%& Example, set the next hit to be one second
%sys = t + sampleT
%%%%%%在flag=9的时候终止仿真过程
function sys=mdlTerminate(t,x,u)
%sys = [];
function x=current_dq(angle,current)
pos=mod(angle,2*pi);
&& pos&pi/3
if pi/3&=pos
&& pos&2*pi/3
if 2*pi/3&=pos
&&& x(1)=0;
if pi&=pos
&& pos&4*pi/3
&&& x(3)=0;
if 4*pi/3&=pos
&& pos&5*pi/3
&&& x(2)=0;
if 5*pi/3&=pos
&& pos&2*pi
&& x(1)=0;
S函数的代码完成后,下面进行Simulink模块的搭建,如图4所示,其中的S-Function模块提取路径为Simulink-&User-Defined
Functions-&S-Function,双击S-Function模块,在name行中输入函数名称given_current即可,仿真结果如图5所示。
图4 参考电流模块Simulink测试图
图5 参考电流模块测试结果
&&& 实例二:我觉得对于不做理论研究的我来说,如果用到S函数的话,一般的情况就如实例一的情况那样,没有离散和连续的状态,只需要对输入做某些运算或者判断就可。上学期学的一门交流调速的课程,问题稍微复杂一点,在此也说一下。
对于含有齿隙环节的闭环系统,系统控制量反映了系统运动方向的变化,可以对系统控制量U加一个补偿量Ucomp以缩短系统在齿隙内的运行时间,补偿控制系统框图如图6所示。具体的补偿规则为:
if U(k)&0 and
U(k-1)&=0 then flag=1
if U(k)&0 and U(k-1)&=0 then flag=1
Ucomp=flag*const*exp(-t/T0)
图6 补偿控制系统框图
分析系统情况:需离散状态变量,系统状态方程X1(k+1)=U(k)、X2(k+1)=f(X1(k),U(k)),其中f代表一个如上等式所示的关系,输出Y=
flag*const*exp(-t/T0),因此得到如下的信息,输入为一路,即为图6中的u,输出为一路,连续状态个数为0,离散状态个数为2,输入端不出现在输出端,将S函数命名为comp,根据以上分析,其程序代码如下所示:
%Note:实现基于规则的补偿算法
%2个离散状态、0个连续状态、1个输入信号、1个输出信号、输出不涉及输入信号
function [sys,x0,str,ts]=comp(t,x,u,flag)
global T0;
switch flag
&&& case 0
[sys,x0,str,ts]=mdlInitializeS %初始化
&&& case 1
sys=mdlDerivatives(t,x,u);&&&&&&&&&
%连续状态的更新
&&& case 2
sys=mdlUpdates(t,x,u);&&&&
&&&&&&&&&%离散状态的更新
&&& case 3
sys=mdlOutputs(t,x,u);&&&&&&&&&&&&&&&&&
%求取系统的输出信号
&&& case 4
sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u);&&&&&
%计算下一时刻的仿真时间
&&& case 9
sys=mdlTerminate(t,x,u);&&&&&&&&&&&
error(['Unhandled flag=',num2str(flag)]);
%%%%%在flag=0的时候进行整个系统的初始化
function [sys,x0,str,ts]=mdlInitializeSizes
&&&&&&&&&&&
%读入初始化参数模板
sizes.NumContStates& =
%连续状态个数
sizes.NumDiscStates& =
%离散状态个数
sizes.NumOutputs&&&&
%输出变量个数
sizes.NumInputs&&&&&
%输入信号个数
sizes.DirFeedthrough =
%输入直接传入输出信号否
sizes.NumSampleTimes =
1;&&& % at least
one sample time is neededWO& 一般来说为1个
sys = simsizes(sizes);
x0=[0;0];&&&&&&&
%状态初始化
%采样周期若写成-1表示继承其输入信号
%%%%%%在flag=1的时候进行连续系统状态的更新
function sys=mdlDerivatives(t,x,u)
%%%%%%在flag=2的时候进行离散系统状态的更新
function sys=mdlUpdates(t,x,u)
global T0;
Cflag=comp_decide(t,x,u);
sys(1,1)=u;
sys(2,1)=Cflag*Cont*exp(-t/T0);
%%%%%%在flag=3的时候进行系统输出信号的求取
function sys=mdlOutputs(t,x,u)
%%%%%%在flag=4的时候进行下一时刻仿真时间的计算
function sys=mdlGetTimeOfNextVarHit(t,x,u)
%sampleTime =
%& Example, set the next hit to be one second
%sys = t + sampleT
%%%%%%在flag=9的时候终止仿真过程
function sys=mdlTerminate(t,x,u)
可以看出,这里的S函数比实例1的S函数多用到了离散状态更新函数mdlUpdates,注意状态的更新方程的写法,sys=x(n+1),可以通过help
sfuntmpl查看。在以上代码中,在flag=2的时候调用了自编的子程序m=comp_decide(t,x,u),comp_decide的代码如下:
%%%%%%用户自定义子程序
function cc=comp_decide(t,x,u)
&& x(1)&=0
&& x(1)&=0
&&& cc=-1;
最后,将S函数嵌入到Simulink中,所搭建的补偿仿真框图如图7所示,我们通过Scope4观察控制量U和补偿Ucomp,其中cont为20,To=1.5。图8为补偿系统中U和Ucomp仿真结果局部放大图,可见,系统可以捕捉到控制量过零点的时刻并给出相应的补偿量。
图7 补偿系统Simulink仿真框图
图8 补偿系统中U和Ucomp仿真结果局部放大图
[1] 薛定宇 著.控制系统仿真与计算机辅助设计[M].北京:机械工业出版社出版社,2009.
[2] 很好的S函数学习资料-Simulink的S-Function编写指导[EB/OL].
[3] Simulink-s_function使用及应用举例[EB/OL].
祁麟.交流伺服系统齿隙非线性控制及其网络化研究[D].硕士论文.南京理工大学,2006.
日晚上完成于njust 电工楼
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采样系统结构图如图79所示,设T=0.2s,输入信号为
试用静态误差系数法求系统的稳态误差。
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采样系统结构图如图7-9所示,设T=0.2s,输入信号为 & & & &试用静态误差系数法求系统的稳态误差。 & &
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