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1、《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告第三章线性系统的时域分析法1、教材P136.3-5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;(1)原系统的动态性能SIMULINK仿真图:仿真结果:分析:从图中可以看出:峰值时间:tp=3.2s,超调量18.0%,调节时间ts=7.74s。(2)忽略闭环零点的系统动态性能SIMULINK仿真图:兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLA
2、B分析与设计仿真实验报告仿真结果:分析:从图中可以看出:峰值时间:tp=3.6s,超调量16.7%,调节时间ts=7.86s。(3)两种情况动态性能比较SIMULINK仿真图:仿真结果:兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告原系统忽略闭环零点分析:通过比较可以看出闭环零点对系统动态性能的影响为:减小峰值时间,使系统响应速度加快,超调量增大。这表明闭环零点会减小系统阻尼。3-9系统SIMULINK仿真图:仿真结果:兰州理工大学电气工程与信息工
3、程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告Scope0分析:从图中可以看出:峰值时间:tp=1.05s,超调量35.1%,调节时间ts=3.54s(△=2%)。Scope1分析:从图中可以看出:峰值时间:tp=0.94s,超调量37.1%,调节时间ts=3.44s(△=2%)。兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告Scope2分析:由于计算机在计算的过程也存在误差,因此,不同的参数时,两条线重合,需将闭环传递函
4、数计算出来再作比较。计算出闭环传递函数SIMULINK仿真图:兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告Scope3分析:从图中可以看出:峰值时间:tp=1.05s,超调量35.1%,调节时间ts=3.54s(△=2%)。Scope4分析:从图中可以看出:峰值时间:tp=0.94s,超调量37.1%,调节时间ts=3.44s(△=2%)。兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告前馈控制
5、Scope5微分反馈系统结果:比较表明系统的稳定性与前馈控制无关;微分反馈使系统的性能得到了改善。3、英文讲义P153.E3.3SIMULINK仿真图:仿真结果:兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告4、实例“DiskDriveReadSystem”,在Ka=100时,试采用微分反馈使系统的性能满足给定的设计指标。SIMULINK仿真图:仿真结果:兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实
6、验报告第四章线性系统的根轨迹法1、英文讲义P157.E4.5MATLAB程序:num=[1];den=[1-10];rlocus(num,den)仿真结果:兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告2、P181.4-5-(3)的根轨迹MATLAB程序:G=zpk([],[0-1-3.5-3-2i-3+2i],1);rlocus(G);根轨迹图:兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告习
7、题4-10MATLAB程序:G1=zpk([],[00-2-5],1);G2=zpk([-0.5],[00-2-5],1);figure(1)rlocus(G1);figure(2)rlocus(G2);根轨迹图:兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告第五章线性系统的频域分析法5-10兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告MATLAB程序:G=tf([1,1],conv([0.5
8、,1,0],[1/9,1/3,1]));bode(G);grid响应曲线:5-16MATLAB程序:K1=1;T1=2;G1=tf([K1],[conv([conv([1,0],[T1,1])],[1,1])]);G11=feedback(G1,1);K2=2;T2=0.5;G2=tf([K2],[conv([conv([1,0],[T2,1])],[1,1])]);G21=feedback(G2,1);兰州理工大学电气工程与信息工程学院共20页第19页