自动控制原理.doc

兰州理工大学
《自动控制原理》MATLAB分析与设计
仿真实验报告
院系: 电信工程学院
班级: 自动化四班
姓名: 柴愫玲
学号: 10220436
时间: 2012 年 11 月 18 日
电气工程与信息工程学院
《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验任务书
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要求学生通过课余时间自学掌握MATLAB软件的基本数值运算、基本符号运算、基本程序设计方法及常用的图形命令操作;熟悉MATLAB仿真集成环境Simulink的使用。

1)第三章线性系统的时域分析法
-5系统进行动态性能仿真,并与忽略闭环零点的系统动态性能进行比较,分析仿真结果;
-9系统的动态性能及稳态性能通过的仿真进行分析,说明不同控制器的作用;
。
对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”,在时,试采用微分反馈使系统性能满足等设计指标。
2)第四章线性系统的根轨迹法
;
-5-(3);
在MATLAB环境下选择完成教材第四章习题4-10或4-18,并对结果进行分析。
3)第五章线性系统的频域分析法
利用MATLAB绘制本章作业中任意2个习题的频域特性曲线;
4)第六章线性系统的校正
利用MATLAB选择设计本章作业中至少2个习题的控制器,并利用系统的单位阶跃响应说明所设计控制器的功能。
对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”,试采用PD控制使系统的性能满足给定的设计指标。
5)第七章线性离散系统的分析与校正
-20的最小拍系统设计及验证。
-25的控制器的设计及验证。
对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”进行验证,计算D(z)=4000时系统的动态性能指标,说明其原因。

,仿真实验共6学时,教师可随课程进度安排上机时间,学生须在实验之前做好相应的准备,以确保在有限的机时内完成仿真实验要求的内容;
;
。

仿真实验
第三章线性系统的时域分析法
-5 已知单位反馈系统的开环传递函数为对该系统进行动态性能仿真,并与忽略闭环零点的系统动态性能进行比较。
(1)有零点
numg=[ 1];deng=[1 1 0];
numh=[1];denh=[1];
[num,den]=feedback(numg,deng,numh,denh);
sys=tf(num,den);
p=roots(den);
figure
t=0::15; step(sys,t); grid
(2)无零点
numg=[ 0 1]; deng=[1 1 0];
numh=[1];denh=[1];
[num ,den]=feedback(numg,deng,numh,denh);
sys=tf(num,den);
p=roots(den);
figure
t=0::15; step(sys,t); grid
分析:有零点的闭环传递函数的单位阶跃响应曲线相对于无零点的闭环传递函数的峰值时间,超调量及调节时间都减小。
-9对系统的动态性能及稳态性能通过仿真进行分析,并说明不同控制器的作用.
num1=10; den1=[1 2 10]; sys1=tf(num1,den1);
num2=[1 10];den2=[1 2 10]; sys2=tf(num2,den2);
t=0::10;
figure(1),
step(sys1,t); grid
figure(2)
step(sys2,t); grid
分析:测速反馈校正系统的响应速度即快速性相对于比例微分校正系统差,准确性差,但平稳性好。

G=tf([500000],[1 1000]);
G1=tf([1],[1 20 0]);
G2=series(G,G1);
G3=tf([,1],[1]);
sys=feedback(G2,1);
sys1=feedback(G2,G3,-1);
figur