计算机控制系统实验报告

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1、实验一：MATLAB控制系统设计工具箱的使用—、实验目的了解和掌握MATLAB的工具箱中用于离散控制系统的各个函数的用法。二、实验设备及软件计算机MATLAB软件三、实验内容1、当T等于1秒时用matlab验证Gs=—e~QJ5Ts的广义Z传递函数(P37例2.14)num=[l];den=[l,ll;Gs=tf(num,dcn/inputdclay.75);»Gz=c2d(Gs,l)Transferfunction:0.2212z+0.4109z八2-0-3679zSamplingtime:1»2、求下列

2、函数的Z变换(P37第1题)(2)=k>=0(3)尸⑴二f—-—L巾+2)J(4)单位阶跃信号的Z变换(5)单位速度信号的Z变换(6)单位加速度信号的Z变换(7)广义Z变换延迟0.25T的速度信号的Z变换(1)»symsanT;FZ=(ztrans(1-exp(-a*n*T)))FZ=z/(z-l)-z/exp(-a*T)/(z/exp(-a*T)-l)(2)»symszTn»sys=(l/4)A(n*T)sys=(l/4)A(n*t)»FZ=ztrans(sys,z)FZ=z/exp(-log(4)*t)/(

3、z/exp(-log(4)l3；t)-1)(3)num=[6];den=[l20];Fs=tf(num，den);»Fz=c2d(Fs，l)Transferfunction:1.703z+0.891zA2-1.135z+0.1353Samplingtime:1symsn;ft=n/n;»fz=ztrans(ft)fz=z/(z-1)(5)symst;»ft=t;»fz=ztrans(ft)fz=z/(z-1)A2(6)»symsnT»fz=ztrans((l/2)*(n*T)A2)fz=1/2町八2*z*(z+

4、l)/(z-l)八3(7)»symsant»gs=tf(l，［l00］，’inputdelay’，0.25)Transferfunction:1cxp(-0.25*$)*---s八2»gz=c2d(gs,1)Transferfunction:0.2813zA2+0.6875z+0.03125zA3-2zA2+zSamplingtime:1(P37第2题)»3、求下列函数的初值和终，(1)：F(z)10z-1(1-z■12»symsz»Fz=(10/z)/(l-zA-l)A2Fz=10/z/(l-l/z)A2»

5、limit(Fz,z,inf)ans=0»limit(Fz*(z-l),z,l)ans=NaN(2)：F(z)1+4Z'1+3z~2l+2z：1+6z：2+2.5z'3»symsz»FZ=zA2/(z-0.8)/(z-0.1)FZ=zA2/(z-4/5)/(z-l/10)»limit(FZ,z,inf)ans=ans=04、求下列各函数的Z反变换。（P38第3题）(1)：F(z)=Zz-0.5»symsz»fz=z/(z-0.5)fz=z/(z-l/2)»iztrans(fz)ans=(l/2)AnZ2(2)：

6、F(z)=(z-0.8)(z-0.1)»symsz»FZ=zA2/(z-0.8)/(z-0.1);»»ft=iztrans(FZ)ft=-1/7*(1/10)An+8/7*(4/5)An5、试求如图所示的釆样控制系统在单位阶跃信号作用下的输出响应^（t）。设娜么’采欄期w（P56第1题）»num=[20J;»dun=[l,10,0];»sys=tf(num，dun)Transferfunction:20sA2+10s»GZ=c2d(sys，0.1)Transferfunction:0-07358z+0.0528

7、5zA2-1.368z+0.3679Samplingtime:0.1»ft=feedback(GZ，l)Transferfunction:0.07358z+0.05285zA2-1.294z+04207Samplingtime:0.1»step(ft)6.求如图所示的采样控制系统在单位速度作用下的稳态误差。设G(s)=20,采样周期T=0.ls。(P56第2题)50+10)gs=tf(ll],[0.110]);T=().1;gz=c2d(gs,T；imp*);gzb=feedback(gz，1);rz=tf(l

8、O.l0JJ1-21J,T);rzl=zpk(l0],[l1J,T,T);yz=rz*gzb;impulsc(yz);t=L0：0.1:10J*;ramp=t;lsim(gzb，ramp，t)[y，tl]=lsim(gzb，ramp，t);ER=ramp-yplot(ER，t)，gridgs=tf([l]，[0.110]);gsb=feedback(gs，1);rs=tf（［lh［10