“控制工程基础”工程训练大作业。
题目直流电机转速控制。
学院 专业
学号 姓名
任课教师 1. 直流电动机数学模型（以他激式直流电动机为例分析直流电动机数学模型）：
电枢回路的微分方程式：
机械运动方程
已知某直流电动机调速系统，控制系统主回路与直流电动机的主要参数如下：
计算得到此直流电动机的相关参数： (取inom=680a gd2=130
电势常数：转矩常数：
电磁时间常数：
机电时间常数：
直流电动机数学模型的传递函数表达形式：
在matlab软件平台上，以单位阶跃信号为系统的参考信号，应用时域分析法或频域分析法对直流电动机速度控制系统进行一系列分析，分析其动、稳态性能、稳定性等；
直流电动机速度控制系统的动、稳态性能、稳定性等分析应该借助于matlab软件平台用图形进行分析。
基于matlab的时域特性分析：
单位阶跃响应计算程序为：
num=[0 0 256.2]
den=[1 39 48]
step(num,den)
grid计算结果如下图所示：
该系统的闭环零极点及稳定性：
计算程序为：
num=[256.2];
den=[1 39 48];
p,z]=pzmap(num,den);
pzmap(num,den);
title(‘pole-zero map’);
hole on;
计算结果：p =
z =empty matrix: 0-by-1
由计算结果可知，该系统的2个闭环极点均具有负实部，故系统稳定。系统的闭环零极点分布如下图所示：
基于matlab的频域特性分析。
尼奎斯特图函数命令：
num=[256.2]；
den=[1 39 48]；
nyquist(num,den)
grid博德图函数命令：
num=[256.2];
den=[1 39 48];
bode(num,den)
grid系统开环频率特性曲线函数命令：
num=[256.2];
den=[1 39 48];
margin(num,den)
grid计算结果分别如下三图所示：
该函数直接给出的系统相位裕量γ（ωc）=91.1°幅值穿越频率ωc=6.57 rad/s。因为到不了-180°，幅值裕量和相位穿越频率均为无穷大，可知系统是稳定的。
控制工程大作业
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