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《计算机控制与仿真技术(第二版) 杨立 第6章 控制系统的MATLAB 7仿真》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、通过本章学习,应该掌握以下内容:第6章控制系统的MATLAB7仿真控制系统的时域分析控制系统的频域分析控制系统的稳定性分析利用MATLAB7语言进行编程仿真1MATLAB仿真是用先进的计算机程序来实现动态响应曲线的绘制过程。MATLAB仿真绘制的响应曲线,纵、横坐标都自动产生有自适应能力的精确刻度,从曲线的形状可以直接计算出响应的性能指标。时域响应的MATLAB仿真方法有两种,一种是在MATLAB函数指令方式下进行时域仿真;另一种是在SIMULINK窗口菜单操作方式下进行时域仿真。MATLAB提供求取连续系统单位阶跃响应函数step(),单位冲激响应
2、函数impulse(),零输入响应函数initial()及其它函数;也提供离散系统的单位阶跃响应函数dstep(),单位冲激响应函数dimpulse(),零输入响应函数dinitial()及其它函数等。6.1.1概述6.1控制系统时域分析的MATLAB实现26.1.2连续系统的单位阶跃响应求取连续系统单位阶跃响应的函数为step(),该命令的调用格式为:(1)step(sys)(2)step(sys,t)(3)step(sys,iu)(4)step(sysl,sys2,…,sysn)(5)[y,t,x]=step(sys)36.1.3连续系统的单位冲
3、激响应求连续系统单位冲激响应的函数为impulse(),该函数命令的调用格式如下:(1)impulse(sys)(2)impulse(sys,t)(3)impulse(sys,iu)(4)impulse(sysl,sys2,…,sysN)(5)[y,t,x]=impulse(sys)46.1.4连续系统的零输入响应求连续系统零输入响应的函数为initial(),该函数命令的调用格式如下:(1)[y,t,x]=initial(sys)(2)initial(sys,x0)(3)initial(sys,x0,t)(4)initial(sysl,sys2,…
4、,sysN,x0)56.2控制系统频域分析的MATLAB实现6.2.1概述在频域分析法中,利用MATLAB仿真可精确绘制Bode图、Nyquist曲线图、Nichols曲线图等多种曲线,并可计算系统的频域性能指标如剪切频率(截止频率)、-穿越频率、相角稳定裕度、幅值稳定裕度等,以便研究系统控制过程的稳定性、快速性及稳态精度等性能。应用MATLAB提供的频域仿真函数与其它函数命令、语句等,可编制成MATLAB程序,这种在MATLAB的指令方式下进行频域仿真也是最常用的实现方法。66.2.2连续系统的Bode图绘制1.求连续系统Bode图的函数求解连
5、续系统Bode图的函数为bode(),该函数命令的调用格式为:(1)bode(sys)(2)bode(sys,iu)(3)bode(sys,w)(4)bode(sysl,sys2,…,sysn)(5)bode(sysl,sys2,…,sysn,w)(6)[mag,phase,w]=bode(sys)72.求离散系统Bode图的函数求解离散系统Bode图的函数为dbode(),该函数命令的调用格式为:(1)[mag,phase,w]=dbode(a,b,c,d,Ts)(2)[mag,phase,w]=dbode(a,b,c,d,Ts,iu)(3)[ma
6、g,phase,w]=dbode(a,b,c,d,Ts,iu,w)(4)[mag,phase,w]=dbode(num,den,Ts)(5)[mag,phase,w]=dbode(num,den,Ts,w)86.2.3绘制系统Nyquist曲线的函数计算及绘制系统Nyquist曲线的函数为nyquist(),该函数命令的调用格式为:(1)[re,im,w]=nyquist(sys)(2)nyquist(sys)(3)nyquist(sys,w)(4)nyquist(sys,iu)(5)nyquist(sysl,sys2,…,sysn)(6)nyqui
7、st(sysl,sys2,…,sysn,w)9如果系统为离散系统,则相应的nyquist函数为dnyquist(),函数命令调用为:(1)[re,im,w]=dnyquist(a,b,c,d,Ts)(2)[re,im,w]=dnyquist(a,b,c,d,Ts,iu)(3)[re,im,w]=dnyquist(a,b,c,d,Ts,iu,w)(4)[re,im,w]=dnyquist(num,den,Ts)(5)[re,im,w]=dnyquist(num,den,Ts,w)106.2.4求连续系统Nichols曲线的函数求解连续系统Nichols
8、曲线的函数为nichols(),该函数命令的调用格式为:(1)[mag,phase,w]=nichols(s