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时间:2019-05-12
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1、实验三基于SIMULINK的控制系统时域分析(2学时)一.实验目的:掌握使用SIMULINK、控制工具箱求解系统的输入和输出响应的仿真方法。二.实验方法及预习内容:利用SIMULINK工具进行控制系统模型分析、系统设计与仿真的相关原理。三.实验内容:1.分别使用解微分方程方法、控制工具箱、Simulink求解具有如下闭环传递函数的系统的阶跃响应。解微分方程方法求解:Wffc.m文件:functiondx=wffc(t,x)u=1;dx=[-8*x(1)-36*x(2)-40*x(3)-10*x(4)+u;x(1
2、);x(2);x(3)];主文件:%-------------------------------------实验1.1[t,x]=ode45('wffc',[0,18],[0;0;0;0])y=10*x(:,4);figure(2)plot(t,y)gridontitle('解微分方程方法求解系统阶跃响应曲线')xlabel('时间')ylabel('输出')结果:控制工具箱求解:程序:num=[10];den=[18364010];sys=tf(num,den);step(sys)title('控制工具箱求
3、解系统阶跃响应曲线')xlabel('时间')ylabel('输出')grid结果:Simulink求解设置:单位阶跃仿真设置SCOPE设置程序figure(3)plot(ScopeData(:,1),ScopeData(:,2))gridontitle('Simulink求解系统阶跃响应曲线')xlabel('时间')ylabel('输出')结果2.某小功率随动系统动态结构如图所示,已知:,,,,,。若系统输入分别为,,,试用Simulink分析系统的输出分别如何?设置:单位阶跃:单位斜坡两阶跃叠加仿真设置S
4、cope设置:程序:figure(4)plot(gg(:,1),gg(:,2),'*')gridontitle('不同信号下的控制系统输出响应曲线')xlabel('时间')ylabel('输出')holdonplot(gg(:,1),gg(:,3),'LineWidth',1)holdonplot(gg(:,1),gg(:,4),'g','LineWidth',2)legend('单位阶跃下系统输出响应曲线','单位斜坡下系统输出响应曲线','两阶跃叠加下系统输出响应曲线')结果:四.实验要求:1.熟悉Sim
5、ulink法进行控制系统时域分析的基本步骤,并与微分方程法、控制工具箱法进行比较;2.熟悉Simulink法在输入不同信号(单位阶跃、单位斜坡、两阶跃叠加)下的控制系统输出响应实验方法、图形显示。
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