【精品】自动控制原理及系统实验指导书(全)

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1、囱刼控制原理实脸犒导吊无锡科技职业学院机电工程系二零零七年二月实验一控制系统的数学模型(16)实验二动态系统的时域分析(18)实验三动态系统的频率响应(20)实验四动态系统的校正(21)实验五直流调速装置（6RA70）单机实验(22)MATLAB简介(1)MATLAB简介MATLAB是MatrixLaboratory（矩阵实验室）的英文缩写，是一种高级科学计算软件，也是进行算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的交互式应川开发环境。它是市美国MathWorks公司于1982年推汕的一个软件包。因为它有着一个方便实用、界面友好的、开放

2、的用户环境，有着完善的数值分析、强大的矩阵运算、复杂的信息处理和完美的图形显示等多种功能。壯界上许许多多的科研工作者都在使用MATLAB产品来加快他们的科研进程，缩短数据分析和算法开发的吋间，研发出更加先进的产品和技术。相对于传统的C、C++或者FORTRAN语言，MATLAB提供了高效快速解决各种科学计算问题的方法。忖前，MATLAB产品己经被广泛认可为科学计算领域内的标准软件工具之一。MATLAB可以被广泛的应川于不同的领域，例如信号■图像处理、控制系统设计耳仿真、通讯系统设计与仿真、测量测试与数据采集、金融数理分析以及生物科学等。

3、在MATLAB中内建了丰富的数学、统计和工程计算函数，使川这些断数进行问题的分析解答，尢论是问题的提出还是结果的表达都采川工程师习惯的数学描述方法，这一特点使MATLAB成为了数学分析、算法开发及应用程序开发的良好环境。MATLAB是MathWorks产品家族中所有产品的基础。附加的具有专门用途的“工具箱”软件，如控制系统工具箱；信号处理工具箱；系统辨识工具箱；多变量系统分析和综合工具箱等等，进一步扩展了MATLAB的应用领域,使MATLAB软件在自动控制系统的分析和设计方面获得广泛的应丿U。本节以MATLAB7.0版本为例，介绍其中的

4、程序命令和SIMULINK模块的使用以及它们在分析自动控制系统性能中的应用。1.MATLAB的安装与启动1.1MATLAB的安装对在PC机上使用MATLAB的用户来说，需耍口己安装MATLABo下血介绍从光盘上安装MATLAB的方法。一般说來，当MATLAB光盘插入光驱后，会自动启动“安装向导”。假如自动启动没有实现，那么可以在〈我的电脑〉和〈资源管理器〉中选择〈光驱驱动器〉，双击setup.exe应川程序，使“安装向导”启动。然后，按照屏幕提示操作，如输入用户名、单位名、口令等，按默认操作HlJnJo1.2MATLAB的启动本节介绍M

5、ATLAB安装到硬盘上以后，如何创建MATLAB的工作环境。（1）方法一MATLAB的工作环境由matlab.exe创建，该程序驻留在文件夹C:matlabbinwin32+0它的图标是"'MABLAB.exe。只要从〈我的电脑〉和〈资源管理器〉中去找这个程序，然后双击此图标，就会自动创建如图1-1所示的MATLAB7.0的指令窗(CommandWindow)。(2)方法二假如经常使用MATLAB,则可以在Windows桌而上创建一个MATLAB快捷方式图标。具体办法有两个：>在〈开始菜单〉屮选择〈程序〉，右侧出现下拉菜单，点击(

6、MATLAB7.0),选中MABLAB菜单，TT•接将其拖到Windows桌面上叩叭>在C:matlabbinwin32中找到MABLAB.exe,将其选中，直接拖到Windows桌而即可。此后，点击Windows桌面上的彳MABLAB图标，就可建立图1・1所示的MATLAB工作环境。图1-1Windows系统上的MATLAB7.0指令窗2.MATLAB指令窗在MATLAB指令窗(CommandWindow)郁多工具条和菜单供用八使用,下面作一简单介绍。2.1工具条图1-2为Windows系统上的MATLAB7.0指令窗中的工具条

7、。宜接打开Ediior/Debugger^WS试窗通过选中M文件打开Edilor/Debugge傑緝/调试窗打开Help衢口浏览(用户选择保存路径)回到当前目录的上一层根目录或通过选中MD1•文件打开EdiSr/Debugger編辑/调试窗I—当前理立的M文件或MDL文件保存的卅径Simulink开发坏境图形用户界面开发坏境-计算毎行M语言代码执行消耗的时间图1-2MATLAB7.0指令窗屮的工具条菜单栏中的〈File〉、(Edit)、(View)、(Help)等与Office软件类似,此处不再叙述。3.MATLAB中的数值表示、变量命

8、名、运算符号和表达式3.1数值的表示MATLAB中的数值采用十进制表示，可以带小数点或负号。以下表示都是合法:0・1000.00812.7521.8e-6&2e33.2变量的命名1)变量名的第一个字母必须是