文档介绍：1实验目的(1)了解位置伺服系统的组成及工作原理;(2)了解不同控制策略对系统性能的影响。2实验设备(1)硬件:PC机。(2)工具软件:操作系统:Windows7;软件工具:MATLABRa及simulink。,Gc(s)为控制器,uf为与作用于转动轴上的摩擦力矩相对应的电压值。对于位置伺服控制系统,控制器的输出并不是直接驱动电机,而是经过D/A转换及功率放大后驱动电机带动负载运动。控制的目标,是使由位置传感器及测量装置给出位置反馈信号跟踪指令信号。实际的控制对象中包含D/A、功率放大器、电机、负载、位置传感器及测量装置等环节,在本实验项目中,将各环节的模型适当简化,得到广义被控对象为如下形式:()其中J为等效转动惯量,B为等效阻尼系数。(1)采用PID控制器对系统进行仿真,求出负载转角的响应曲线。要求考虑摩擦力矩、控制器输出饱和等非线性因素的影响。(2)采用模糊控制算法对系统进行仿真,求出求出负载转角的响应曲线,并与PID控制的响应曲线进行比较。仿真时要求考虑摩擦力矩、控制器输出饱和等非线性因素的影响。(1)定义参数:,信号发生器选择幅值为5频率1的正弦信号,在本次实验中,,。摩擦力矩,u为控制输出,J为等效转动惯量,转速。非线性饱和器上下限非别为10~-10。(2)PD参数整定本次仿真采用试凑法确定PID控制器参数,试凑法就是根据控制器各参数对系统性能的影响程度,边观察系统的运行,边修改参数,直到满意为止。一般情况下,增大比例系数KP会加快系统的响应速度,有利于减少静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生振荡使稳定性变差。减小积分系数KI将减少积分作用,有利于减少超调使系统稳定,但系统消除静差的速度慢。增加微分系数KD有利于加快系统的响应,是超调减少,稳定性增加,但对干扰的抑制能力会减弱。在试凑时,一般可根据以上参数对控制过程的影响趋势,对参数实行先比例、后积分、再微分的步骤进行整定。本次实验中比例系数Kp取35,Kv取9.(3),将仿真图导入matlab工作空间,在命令窗口作出仿真结果图,。经过仿真图能够看出PD控制器控制效果比较明显,实际转速能较好的的跟踪输入曲线,可是跟踪时间有滞后。(1)模糊控制器设计根据系统需要确定模糊控制器输入变量为偏差E和偏差变量EC,输出变量为U。E和U的论域为[-10,10],EC的论域