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1、运动控制系统仿真学院：电气与控制工程学院班级：自动化1201姓名：任佩立学号：1206050127实验一：控制系统的模型与转换1.请将下面的传递函数模型输入到matlab环境。在Matlab指令输入窗口输入如下指令:>>s=tf('s');>>G=(s^3+4*s+2)/(s^3*(s^2+2)*((s^2+1)^3+2*s+5))图1-1-1函数G输入结果，T=0.1s在Matlab指令输入窗口输入如下指令:>>z=tf('z');H=(z^2+0.658)/((z-1)*(z^2-0.2*z+0.99))21图1-1-2函数H化为一般形式在Matlab
2、指令输入窗口输入如下指令:>>num=[100.658];>>den=[1-1.21.19-0.99];>>H=tf(num,den,'Ts',0.1)图1-2函数H输出结果2.请将下面的零极点模型输入到matlab环境。请求出上述模型的零极点，并绘制其位置在Matlab指令输入窗口输入如下指令:>>P=[0;0;-5;-6;i;-i];Z=[-1-i;-1+i];>>G=zpk(Z,P,8)图1-2-1函数G转化输入指令：>>pzmap(G)21图1-2-2函数G极零点分布图，T=0.05s输入指令：>>z=tf('z');>>H=((z^-1+3.2)
3、*(z^-1+2.6))/(z^-5*(z^-1-8.2))图1-2-3函数H转化（1）输入指令：>>num=[-8.32-5.8-1000000];21>>den=[8.2-100];>>H=tf(num,den,'Ts',0.05)图1-2-4函数H转化（2）输入指令：>>pzmap(H)图1-2-5函数H极零点分布图3.设描述系统时域行为的高阶微分方程为21，试建立其状态空间模型并将其输入到matlab环境。输入指令：>>A=[010;001;-5-4-13];>>B=[0;0;1];>>C=[100;000;000];>>D=[0;0;0];>>G
4、=ss(A,B,C,D)1-3-1方程在Matlab环境输出结果21实验二：线性系统分析1.请分析下面传递函数模型的稳定性。输入指令：>>mun=[1];>>den=[1212];>>G=tf(num,den);>>eig(G)'图2-1-1输出结果如图2-1-1系统具有两个零实部根，其余根有负实部，系统临界稳定。>>pzmap(G)21图2-1-2函数G极零点分布图输入指令：>>mun=[31];den=[3006005031];G=tf(num,den);>>eig(G)'21图2-1-3输出结果如图2-1-3，系统有两个正实部跟，系统不稳定。>>pz
5、map(G)图2-1-4函数G极零点分布图2.请判定下面离散系统的稳定性21输入指令：>>mun=[-32];den=[1-0.2-0.250.05];>>H=tf(num,den);>>eig(H)'图2-2-1输出结果如图2-2-1，，系统有正根，所以不稳定>>pzmap(H)图2-2-2函数H极零点分布图21输入指令：>>z=tf('z');>>H=(2.12*z^-2+11.76*z^-1+15.91)/(z^-5-7.368*z^-4-20.15*z^-3+102.4*z^-2+80.39*z^-1-340)图2-2-3函数H转化结果输入指令：>
6、>mun=[-15.91-11.76-2.120000000000000000];den=[340-80.39-102.420.157.368-10000000000000];H=tf(mun,den);>>eig(H)21图2-2-4输出结果如图2-2-4，系统具有一个正根，所以不稳定。>>pzmap(H)21图2-2-5函数H极零点分布图3.设描述系统的传递函数为假定系统具有零初始状态，请求出单位阶跃响应曲线和单位脉冲响应曲线。输入指令：>>num=[1851459823638012266422208818576040320];>>den=[13654
7、64536224496728411812410958440320];>>G=tf(num,den);>>step(G)图2-3-1输入指令21图2-3-2函数G阶跃响应曲线>>impulse(G)212-3-3函数G脉冲响应曲线21实验三：线性系统Simulink仿真应用1．请分析下面传递函数模型阶跃响应。在simulink界面画出框图如下：图3-1-1函数G模型图3-1-2函数G阶跃响应曲线2．请分析下面离散系统的脉冲响应。21在simulink界面画出G的模型：图3-2-1函数G模型图3-2-2函数G脉冲响应曲线1．对离散采样系统进行分析，并求出其阶跃
8、响应。其中：建立模型：21图3-3-1离散系统模型图3-3-1离散
