计算机控制系统实验报告.doc

实验一: MATLAB 控制系统设计工具箱的使用一、实验目的了解和掌握 MATLAB 的工具箱中用于离散控制系统的各个函数的用法。二、实验设备及软件计算机 MATLAB 软件三、实验内容 1、当T等于1 秒时用 matla b验证 Gs= Tses 75 .01 1 ??的广义Z 传递函数( P37 例 ) num=[1]; den=[1,1]; Gs=tf(num,den,'inputdelay',); >> Gz=c2d(Gs,1) Transfer function: z+ ----------------- z^2 - z Sampling time: 1 >>2 、求下列函数的 Z变换( P37 第1题) (1) atetf ???1)( (2) ktf???????4 1)( k>=0 (3)??????????)2( 6)(ss sF (4)单位阶跃信号的 Z变换(5)单位速度信号的 Z变换(6)单位加速度信号的 Z变换(7) 广义 Z变换延迟 T的速度信号的 Z变换(1) >> syms an T; FZ=(ztrans(1-exp(-a*n*T))) FZ = z/(z-1)-z/exp(-a*T)/(z/exp(-a*T)-1) (2) >> syms zTn >> sys=(1/4)^(n* T) sys = (1/4)^(n*t) >> FZ=ztrans(sys,z) FZ = z/exp(-log(4)*t)/(z/exp(-log(4)*t)-1) (3) num=[6]; den=[1 2 0]; Fs=tf(num,den); >> Fz=c2d(Fs,1) Transfer function: z+ ---------------------- z^2 - z+ Sampling time: 1(4) syms n; ft=n/n; >> fz=ztrans(ft) fz= z/(z-1) (5) syms t; >> ft=t; >> fz=ztrans(ft) fz= z/(z-1)^2 (6) >> syms nT >> fz=ztrans((1/2)*(n*T)^2) fz= 1/2*T^2*z*(z+1)/(z-1)^3 (7) >> syms ant >> gs=tf(1,[1 0 0],'inputdelay',) Transfer function: 1 exp(-*s) * --- s^2 >> gz=c2d(gs,1) Transfer function: z^2 + z+ ------------------------------- z^3 -2 z^2 +z Sampling time: 1 >>3 、求下列函数的初值和终值( P37 第 2题) (1): 21 1)1( 10 )( ????z zzF >> syms z >> Fz=(10/z)/(1-z^-1)^2 Fz= 10/z/(1-1/z)^2 >> limit(Fz,z,inf) ans =0 >> limit(Fz*(z-1),z,1) ans = NaN (2): 321 341)( ???????????zzz zzzF >> syms z >> FZ=z^2/(z-)/(z-) FZ = z^2/(z-4/5)/(z-1/10) >> limit(FZ,z,inf) ans =1 >> limit(FZ*(z-1),z,1) ans =04 、求下列各函数的 Z 反变换。( P38 第3题) (1): )(??z zzF >> syms z >> fz=z/(z-) fz= z/(z-1/2) >> iztrans(fz) ans = (1/2)^n (2):) )(( )( 2???zz zzF >> syms z >> FZ= z^2/(z-)/(z-); >> >> ft=iztrans(FZ) ft= -1/7*(1/10)^n+8/7*(4/5)^n 5、试求如图所示的采样控制系统在单位阶跃信号作用下的输出响应 y(t)。设 G(s)= ) 10 ( 20?ss ,采样周期 T= 。( P56 第1题) >> num=[20]; >> dun=[1,10,0]; >> sys=tf(num,dun) Transfer function: 20 ---------- s^2 + 10s >> GZ=c2d(sys,) Transf