自控原理基础实验课程设计(随动系统校正修正) 2

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1、实验六随动系统的校正（课程设计）一、实验目的1．学习使用SIMULINK进行系统仿真的方法。2．掌握如何运用最常用的校正方法对线性系统性能进行校正。3．借助SIMULINK验证自行设计的校正方案的正确性。4．掌握校正的概念和设计方法。二、实验原理及内容:SIMULINK是MATLAB的重要组成部分。它具有相对独立的功能和使用方法，实际上它是对系统进行建模、仿真和分析的软件包。SIMULINK的基本功能模块包括连续系统、离散系统、非线性系统、函数与表、数学运算、信号与系统、输入模块、接收模块等组成。在这里，我们主要针对实验

2、涉及的有关部分作简要地介绍。1.1SIMULINK的基本操作1.1.1SIMULINK的进入只要在MATLAB命令窗口的提示符下输入“Simulink”或者“simulink”（注意两者间大小写的区别），按回车键即可启动SIMULINK软件窗体。如果输入的是“Simulink”，按回车键后出现的是“library：simulink”窗体（图1），此窗体内包含了SIMULINK的基本功能模块，双击其中任何一项，均会弹出此模块包含的所有子模块的窗体（图2）如下图所示：双击图1“library：simulink”窗体图2“So

3、urces”模块包含的所有子模块的窗体如果输入的是“simulink”，按回车键后出现的是“SimulinklibraryBrower”窗体（图3），此窗体内的左下子窗体显示了SIMULINK的基本功能模块，右下的窗体显示了左边窗体选中的基本功能模块的所有子模块。图3“SimulinklibraryBrower”窗体1.1.2窗体介绍在建模之前，你需要创建一个工作区域窗体。创建一个工作区域的方法为，选择“File”项，然后再选择“New”菜单中的“Model”子菜单，这将弹出一个新的窗体，这个窗体就是用于构造系统模型，仿

4、真等操作的工作区域，故称这个窗体为工作窗体。模块库窗体，包涵了我们仿真所需要的各类模型。它又分为输入源、接收源、离散系统、数学操作等模块库。需要用到某个模块库内的功能模块时，只需利用鼠标左键双击该图标，就可进入该库的选项窗体。如上节中图2所示。我们可以根据图形及有关标识说明来选择所需模块，其方法是∶用鼠标左键点住所需模块，然后拖到工作窗体中即可。1.1.3SIMULINK的基本模块SIMULINK的基本模块主要有以下几部分∶●接收模块图4“Sink”模块包含的所有子模块的窗体接受模块的功能表子模块名功能简介Scope示波

5、器XYGraph两个信号的关系图Display实时数字显示ToFile保存到文件ToWorkspace输出到当前工作空间的变量StopSimulation输入不为零时停止仿真●输入模块图5“Source”模块包含的所有子模块的窗体输入模块的功能表子模块名功能简介SignalGenerator信号发生器Step阶跃信号Ramp线性增加或减少的信号SineWave正弦波RepeatingSequence锯齿波DiscretePulseGenerator方波PulseGenerator冲激信号ChirpSignal变频正弦信号

6、Clock输出当前的仿真时间DigitalClock按指定速率输出当前的仿真时间FromFile从文件读数据FromWorkspace从当前工作空间定义的矩阵读数据RandomNumber按高斯分布的随机信号UniformRandomNumber平均分布的随机信号Band-LimitedWhiteNoise带限白噪声●连续系统模块图6“Continuous”模块包含的所有子模块的窗体连续系统输入模块的功能表子模块名功能简介Integrator积分环节Derivative微分环节State-Space状态方程Zero-Po

7、le零-极点模型TransferFcn传递函数模型由于有很方便的帮助功能，其它模块就不一一介绍。1.2建模及仿真下面我们以实例说明系统的建模及仿真过程。例：已知某单位反馈控制系统的开环传递函数为：闭环后在单位阶跃信号作用下，观察系统的输出情况。完成上述仿真过程,可分下面几步进行：一、选取所需模块输入源的模块元件位于Sources库。双击这个库的图标将打开这个Sources窗体，选择其中的Step源。其方法是，将所选择的图形使用鼠标器“拖曳”到工作窗体即可。这样等于拷贝了另外一个Step源到工作窗体。当使用完毕后，建议将不

8、再使用的窗口关闭，以便使屏幕清晰。传递函数与综合接点模块分别在连续系统和数学操作模块库中。用同样方法，可将该序中的TransferFcn与sum图形拖曳到工作空间。scope功能块可以像一台示波器，实时地显示任何信号的仿真结果。用同样方法，将scope拖曳到工作空间。根据上述题意我们分别在线性模块，输入模块，输出模块