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1、计算机仿真大作业摘要：本次计算机仿真大作业主要是利用matlab进行操作的。内容主要涉及对Matlab程序的基本操作（文件的写入和读出），函数式的表达，波形的绘制，应用Simulink建立子系统并对子系统进行封装，以及对PID控制器的参数进行整定这三个方面。PID的参数整定要用到Simulink建立系统，并且要设计M文件，采用编程法求取系统阶跃响应的性能指标。关键字：PID整定法Simulink子系统封装M文件15目录摘要………..…………………………………………………….…………………..-1-一、基本操作-3-1.写文件操作-3-2
2、．读文件数据并画图操作-3-3．构造新函数并绘图操作-4-4．读取数据绘制传递函数波特图操作-5-二、子系统封装-6-1．用Simulink建立系统-7-2．观察输入输出波形-7-3．数据导出-8-三、PID控制器参数整定-9-1、采用工程整定法分别设置控制器参数-10-1.1建立原控制系统的Simulink仿真模型-11-1.2对原控制系统进行仿真-12-1.3求取系统临界稳定增益-13-2、PID控制仿真并绘图-13-2.1P控制仿真-14-2.2PI控制仿真-14-2.3PID控制仿真-15-3、制作M文件求取系统阶跃响应性能指标
3、-15-四、总结-16-五、参考文献-16-15一、基本操作程序实现：1、自己定义一组数据，并将其保存到文件data.dat。要求第一列为时间t（t为等差数列，0≤t≤200）；第二列为与t对应的201个幅值数据，作为信号f1(t)的幅值；第三列为按s的降幂排列的传递函数分子系数；第四列为按s的降幂排列的分母系数。第三列、第四列的数据个数不能超过5个。MATLAB文本：>>a=0:1:200;>>b=random('Poisson',0:200,1,201);>>c=[97431];>>d=[74321];>>fid=fopen('d:
4、data.dat','wt');>>fprintf(fid,'%4d',a);>>fprintf(fid,'');>>fprintf(fid,'%4d',b);>>fprintf(fid,'');>>fprintf(fid,'%4d',c);>>fprintf(fid,'');>>fprintf(fid,'%4d',d);>>fclose(fid);图1data.dat的读入2、读入data.dat数据，画出f1(t)的时域波形。MATLAB文本：fid=fopen('d:data.dat','rt');>>t=fsca
5、nf(fid,'%d',201);>>f1=fscanf(fid,'%d',201);>>fclose(fid);>>plot(t,f1)15title('f1-t曲线图');xlabel('t');ylabel('f1');图2f1曲线图3、求取f2(t)，将结果保存到result.mat文件，画出其时域波形。MATLAB文本：forn=1:10f2(n)=2*f1(n);endforn=11:100ifabs(f1(n))<15f2(n)=f1(n)*f1(n);elsef2(n)=f1(n-3);end15endforn=101:
6、201f2(n)=f1(n-3);endplot(t,f2)title('f2-t曲线图');xlabel('t');ylabel('f2');fid=fopen('d:result.mat','wt');fprintf(fid,'%4d',f2);fclose(fid);图3f2曲线图4、按data.dat中的第三列、第四列，求取其对应的传递函数，绘制其bode图。fid=fopen('d:data.dat','rt');f=fscanf(fid,'%d',402);num=fscanf(fid,'%d',5);den=fscan
7、f(fid,'%d',5);15fclose(fid);>>num1=ctranspose(num);den1=ctranspose(den);Gs=tf(num1,den1)Gs=9s^4+7s^3+4s^2+3s+1-------------------------------7s^4+4s^3+3s^2+2s+1Continuous-timetransferfunction.bode(G)图4系统波特图一、子系统封装程序要求：151、用SIMULINK建立系统：y=ax3+bx+c，x为输入，y为输出，a,b,c为常数。对该系统进
8、行封装，要求通过对话框能修改a,b,c的值。图5未封装系统图6封装后系统图7参数更改界面152、若输入x为幅度为5、频率为0.25Hz的锯齿波，采用示波器显示输出y及输入x的波形。图8输入x波形图9输出y波
