实验Simulink-具有悬挂物的移动高架吊车(1)实验要求图1移动高架吊车模型1.利用F(s)与X(s)之间传递函数表示系统,利用Simulink对该系统开环过程进行仿真,要求采用示波器和保存为文件两种输出方式,分别观测其阶跃响应F(t)=F0u(t)曲线,绘制出F(t)-t,x(t)-t,θ(t)-t曲线。(其中已知M=10kg,m=5kg,l=1m,g=9.8m/s2,F0=1N)。2.为让吊车停止,最好在θ(t)经过零的瞬间取消力F(t)。否则,悬挂物将继续振荡。可以用一新的仿真试验来检验它。为此在块振荡的2个周期内在移动高架吊车上施加1N的力。在θ(t)经过零点的时候取消力F(t),避免了残余振荡。利用Simulink对该系统进行仿真,绘制F(t)-t,x(t)-t,θ(t)-t曲线。(其中已知M=10kg,m=5kg,l=1m,g=9.8m/s2,F0=1N)。(2)传递函数对系统的微分方程进行拉氏变换得20.1()()14.7sFss(1)2420.10.98()()14.7sxsFsss(2)由角速度的传递函数可知悬挂物为一个正弦振荡系统,振荡周期T为21.63814.7T(3)将传递函数在Simulink环境下制作,如图2所示。图2Simulink程序框图(3)仿真结果与讨论对条件1的仿真结果如图3所示。F(t)-tx(t)-tθ(t)-tF(t)/Nx(t)/mt/sθ(t)/rad图3条件1的Simulink仿真结果图对条件2的仿真结果如图4所示。F(t)-tx(t)-tθ(t)-tF(t)/Nx(t)/mt/sθ(t)/rad图4条件2的Simulink仿真结果图