基于matlab自动控制系统时域频域分析与仿真

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1、合肥师范学院2012届本科生毕业论文(设计)基于MATLAB的自动控制系统时域频域分析与仿真摘要自动控制系统就是在无人直接操作或干预的条件下，通过控制装置使控制对象自动的按照给定的规律运行，使被控量按照给定的规律去变化的系统。在现代工业生产中，自动控制系统已经遍布每一个角落，对于线性时不变控制系统，可以通过时域、频域分析法来分析系统的性能，但是对于多输入多输出的控制系统，时域、频域分析已经无能为力，鉴于这样的控制系统，可以通过线性系统的状态空间分析法来分析。本文针对自动控制系统的设计很大程度上还依赖于实际系

2、统的反复实验，结合具体的实例,介绍了利用先进的MATLAB软件对自动控制系统进行时域、频域分析与仿真和线性系统状态空间分析的方法，通过快速直观的仿真和分析达到自动控制系统的优化。关键词:MATLAB自动控制系统时域频域状态空间IV合肥师范学院2012届本科生毕业论文(设计)ABSTRACTAutomaticcontrolsystemmakesobjectoperateaccordingtoacertainlawautomaticallytoletthecontrolledquantitychangebygi

3、venlawontheconditionthatnobodyoperateandcontroldirectly.Automaticcontrolsystemexistseverycorneroftheworldinthemodernindustrializedproduction,whichcananalyzetheperformanceofthesystembytimedomainandfrequencydomainforthelineartime-invariantcontrolsystems.Howe

4、ver,tothesystemwithmultipleinputsandmultipleoutputs,thewaytoanalyzethroughtimedomainandfrequencydomaincannotdoanything.Duetothecontrolsystem,itcananalyzethroughlinearsystemstatespace.Duetothispointthatthedesignofautomaticcontrolsystemlargelydependsonrepeat

5、edpracticeandmodification,combinedwiththeconcreteexample,thispaperintroducesthewaystoanalyzeandsimulatethetimedomainandfrequencydomainandlinearsystemstatespaceofautomaticcontrolsystembyadvancedMATLAB,itcanreachtheoptimalofautomaticcontrolsystembydirectandf

6、ast.Keywords:MATLABAutomaticcontrolsystemTimedomainFrequencydomainStatespaceIV合肥师范学院2012届本科生毕业论文(设计)目录一绪论11.1题目背景、研究意义11.2国内外研究现状11.3研究内容1二自动控制系统基础22.1自动控制系统的概述22.2开环、闭环控制系统22.3控制系统的性能要求3三MATLAB基础介绍43.1MATLAB简介43.2Simulink简介43.3Simulink仿真过程43.4Simulink仿真实例

7、5四自动控制系统的时域分析74.1时域分析简介74.2动态过程与动态性能74.3稳态过程与稳态性能74.4控制系统的稳定性84.5时域分析法的MATLAB实现84.5.1控制系统的动态性能分析84.5.2控制系统的稳态性能分析104.5.3控制系统的稳定性分析11五自动控制系统的频域分析135.1频域分析法简介135.2有关频率分析法的几个概念135.3频率特性的性能指标135.4频域分析法的MATLAB实现145.4.1Bode图的绘制145.4.2Bode图分析控制系统的稳定性15IV合肥师范学院201

8、2届本科生毕业论文(设计)六线性系统的状态空间分析186.1状态空间模型186.2状态反馈186.3控制系统的可控性和可观性196.3.1控制系统的可控性196.3.2控制系统的可观性206.4极点配置216.4.1极点配置简介216.4.2单输入单输出系统的极点配置21七总结24参考文献25IV合肥师范学院2012届本科生毕业论文(设计)25合肥师范学院2012届本科生毕业论文(设计)一绪论1.1题目背景、研究