【摘要】：图4.6.4带PD控制器的磁盘驱动读取控制系统系统开环传递函数为图4.6.4带PD控制器的磁盘驱动读取控制系统系统开环传递函数为其中z=。利用Matlab，还能得到系统的实际响应曲线，表4.6.1列出了系统实际响应的性能指标结果。图4.6.5根轨迹图表4.6.1磁盘驱动读取控制系统的指标要求和实际性能指标图4.6.5根轨迹图表4.6.1磁盘驱动读取控制系统的指标要求和实际性能指标
为了满足磁头控制系统的设计指标要求，3.11.1节引入了速度反馈控制器的设计方案，但设计结果中的调节时间未能严格满足指标要求。本例将从系统的原有模型出发，用PD控制器代替原来的增益放大器，并利用根轨迹法对控制器参数进行设计，最后分析系统的性能。
PD控制器的传递函数为
本例的设计目的是确定Kp和Td，使得系统满足性能指标的设计要求，系统的结构图如图4.6.4所示。
图4.6.4 带PD控制器的磁盘驱动读取控制系统
系统开环传递函数为
其中z=
。可以先用Td来选择开环零点z的位置，再画出Kp变化时的根轨迹。若最终设计结果不符合设计指标要求，则改变零点z的位置，重复以上设计过程。(www.xing528.com)
由于极点的个数比零点的个数多出2个，因而根轨迹有2条渐近线，渐近线与实轴的交角为φa=±90°，与实轴的交点为
于是，画出如图4.6.5所示的根轨迹图。在此，使用由计算机生成的根轨迹精确图，来确定不同Kp所对应的特征根位置。在图4.6.5中标出了与Kp=300对应的特征根。利用Matlab，还能得到系统的实际响应曲线，表4.6.1列出了系统实际响应的性能指标结果。由表可见，所设计的系统满足了所有的设计指标要求。
图4.6.5 根轨迹图
表4.6.1 磁盘驱动读取控制系统的指标要求和实际性能指标
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