1、磁盤驅動讀取系統的分析設計一、閉環系統的性能分析（1）確定使閉環系統穩定的Ka的取值范圍>> G1=tf(5000,1,1000);>> G2=tf(1,conv(1,0,1,20);>> G=series(G1,G2) Transfer function: 5000-s3 + 1020 s2 + 20000 sg3= 一一開環傳函G3= 一一閉環傳函>> syms K den>> den=1 1020 20000 5000*K;>> K=den(2)*den(3)/den(1)/5000 K = 4080有勞斯判據可得k

2、的范圍是0< K< 4080（2）在上述取值范圍內取較小和較大的兩個Ka值，仿真閉環系統的階躍響應，并進行分析K=100時>> g=100*Gg1=feedback(g,1)C=dcgain(g1) Transfer function: 500000-s3 + 1020 s2 + 20000 s Transfer function: 500000-s3 + 1020 s2 + 20000 s + 500000 C = 1c,t=step(g1);>> y,k=max(c);>> percentovershoot=100*(y-C)/Cpercen

3、tovershoot = 21.6918調節時間函數>>t=setllingtime(g1)t = 0.3697K=1000時>> g=1000*GTransfer function: 5e006-s3 + 1020 s2 + 20000 s>> g2=feedback(g,1)Transfer function: 5e006-s3 + 1020 s2 + 20000 s + 5e006>> c,t=step(g2);>> C=dcgain(g2)C = 1>> y,k=max(c)y = 1.7109k = 11>

4、> percentovershoot=100*(y-C)/Cpercentovershoot = 71.0891t=setllingtime(g2)t = 0.4989超調量 調節時間0.3697(s)K=1000時超調量 調節時間0.4989 (s)（3）考察擾動信號為單位階躍時，上述兩個Ka取值情況下，系統的抗干擾能力，并進行分析>> g2=tf(1,conv(1 0,1 20) Transfer function: 1-s2 + 20 s >> g1=tf(5000,1 1000) Transfer function: 5000-s + 1000 >&

5、gt; syms k>> g3=feedback(g2,g1,1) Transfer function: s + 1000-s3 + 1020 s2 + 20000 s - 5000 >> g3=feedback(g2,-g1,1) Transfer function: s + 1000-s3 + 1020 s2 + 20000 s + 5000 >> g4=-g3 Transfer function: -s - 1000-s3 + 1020 s2 + 20000 s + 5000 -擾動輸入的傳遞函數當K=100時>> g=tf(-1 -100

6、0,1 1020 20000 500000)Transfer function: -s - 1000-s3 + 1020 s2 + 20000 s + 500000 >> c,t=step(g);>> y,k=min(c)y = -0.0024k = 15c（t）= 2.4*10-3（s）當K=1000時>> g=tf(-1 -1000,1 1020 20000 5000000) Transfer function: -s - 1000-s3 + 1020 s2 + 20000 s + 5e006 >> c,t=step(g);>>

7、y,k=min(c)y = -3.4308e-004k = 11c（t）= 0.34*10-3（s）(4)針對如下的性能指標要求，折中選取一個合適的Ka值取Ka=100二、速度反饋系統的性能分析（1）運用第3章中所學的勞斯判據，確定要使閉環系統穩定，Ka和K1應如何選取？Ka=100，K1=0.03（2）針對你選取的Ka和K1，仿真閉環系統的階躍響應，并計算超調量、調節時間和對單位階躍擾動的最大響應值。>> g1=tf(5000,1 1000) Transfer function: 5000-s + 1000 >> g2=tf(1,1 20) Transfer func

8、tion: 1-s + 20 >> g3=tf(1,1 20) Transfer function: 1-s + 20 >> g0=feedback(g3*feedback(100*g1*g2,0.03,-1),1) Transfer function: 500000-s3 + 1020 s2 + 35000 s + 500000>> t=setllingtime(g0)t = 0.2300>> c,t=step(g0);>> C=dcgain(g0)C = 1>> y,k=max(c)y = 1.0206k = 38&g

9、t;> percentovershoot=100*(y-C)/Cpercentovershoot = 2.0650超調量 調節時間0.2300 (s)>> g10=-feedback(g2*g3,-g1*100*(0.03*1/g3+1),1)Transfer function: -s - 1000- -擾動輸入傳遞函數s3 + 1020 s2 + 35000 s + 500000 >> step(g10)>> c,t=step(g10);>> y,k=max(c)y = 0k = 1>> y,k=min(c)y = -0.0020k =38對單位階躍擾動的最大響應值：c（t）= 2.0*10-3（s）。三、PD控制器的性能分析根軌跡法利用根軌跡圖，分析K3的變化對系統性能指標的影響，選取能夠滿足下列指標要求的K3值>> G3=series(G,tf(1 1