PAGE\*MERGEFORMAT-8-第一部分6.5已知系统的闭环传递函数为：（1）试在SIMULINK平台上求该系统的单位阶跃响应和单位加速度r(t)=t2/2响应（提示：对于单位加速度信号，可先在MATLAB中产生矩阵，然后利用FromWorkspace引入SIMULINK模型）。解：（1）在SIMULINK平台上建立单位阶跃模型及运行结果，如下图1所示：图1单位阶跃模型及运行结果根据提示在SIMULINK平台上建立单位加速度模型及运行结果，如下图2（a）、（b）所示：图2（a）单位加速度模型图2（b）单位加速度运行结果图4（b）单位加速度运行结果6.8建立带有死区的非线性系统模型如图所示。其中死区的范围为±0.5。通过手动操作开关，观察系统在有无死区时的区别。有死区时，如图5所示：图5有死区时的模型及运行结果无死区时，如图6所示：图6无死区时的模型及运行结果比较以上两图可以看出：由于死区的影响使系统的快速性变差，且产生稳态误差。建立PID控制器子系统，并进行封装，要求PID控制器的参数kp、ki、kd能够进行设定。解：PID控制器模型建立及封装如图7（a）、（b）所示：图7（a）PID控制器模型建立图7（b）PID控制器模型封装修改PID控制参数，观察PID控制器各参数对系统输出的影响，取kp=20，ki=30，kd=9建立模型及运行结果如图8所示：图8PID参数变化模型及运行结果第二部分本部分对1KJ液压锤液压系统的打击过程进行数字仿真如下：一.系统工作原理图如下图1：图11KJ液压锤液压系统工作原理图1—油箱2—电动机3—液压泵4、12、20—截止阀5—压力表6、15、19—二位二通电磁换向阀7、14—溢流阀8、11—单向阀9—蓄能器10—二位四通电磁换向阀13、16—液控单向阀17—工作缸18—联通缸二.系统工作原理：1、提锤：液压泵3泵出高压油经过单向阀，此时电磁阀19不通电，它的左位工作；油液流入工作缸17，当压力达到某一定值时上锤头上行，工作缸的上腔气体压缩，实现第一次提锤。2、打击：电磁阀15通电，左位工作，工作缸17上腔气体膨胀做功，下腔油液流经电磁阀15，流到联通缸18中，此时上锤头随活塞杆下行，联通缸推动锤身上行，进行打击。3、回程：打击过后，电磁阀15断电，其右位工作，电磁阀10通电，蓄能器中的高压油流到单向阀16的控制端，单向阀打开，在锤身自重作用下行将联通缸中的油液流经单向阀16回到油箱，同时工作缸下腔进油，上锤头上行，上腔气体压缩为下次打击蓄能。三.绘制拓扑结构图：1kJ液压锤液压系统原理图的拓扑结构图如下图2所示：图21KJ液压锤液压系统原理图的拓扑结构图四.打击过程数学模型的建立：由系统工作原理和拓扑结构可知，打击过程中起作用的支路如下图3所示：图3打击过程起作用的支路根据支路的拓扑结构可以列出系统打击过程的数学模型：工作缸：联通缸：电磁换向阀：选取状态变量：，，，，，则：，代入已知的参数：可以求得：