微机原理课程设计 加热器

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1、控制理论基础仿真实验报告班级：电095班姓名：高健学号：4095041733内容摘要本实验指导书是为本科现代控制理论基础实验课程专门设置的，共设置了4个实验，实验一是专门为了使学生熟悉控制系统工具箱中的常用函数而设置；实验二用simulink实现控制系统的仿真模拟；实验三用编程法实现状态空间表达的控制系统的计算与仿真；实验四是现代控制理论基础的综合实验，主要是状态反馈的极点配置以及系统在极点配置前后的特性分析。指导书的最后在附录中列出了控制系统中Matlab的常用函数、命令、基本编程说明以及Simulink的常用控件。33目录第一部分数

2、字仿真实验实验二：离散系统的分析与综合实验-----------------------------------------8实验三：熟悉控制系统工具箱中的常用函数与命令-----------------------17实验五：用编程法实现状态空间表达的控制系统的计算与仿真--------23实验六：现代控制理论基础的综合实验--------------------------------------2633实验二：离散系统的分析与综合实验一：实验目的：1)：通过本实验深刻理解采样时间对离散系统的影响；2)：通过本实验理解零阶和一阶保持

3、器对离散系统的影响；3)：通过本实验理解离散系统参数对系统的影响；4)：（选作）通过本实验理解离散系统与对应连续系统的稳态误差的差别受采样时间、保持器类型、输入信号等的影响；5)：（选作）通过本实验理解离散系统与对应连续系统的时域响应受采样时间、保持器类型、输入信号等的影响二：实验环境：(1)操作系统：WINDOWS2000或以上；(2)软件环境：MATLAB6.1及其以上；(3)VGA、SVGA显卡，分辨率800╳600或以上；(4)内存128M或以上，硬盘25G或以上；(5)鼠标。三：实验原理与内容：1：采样时间对离散系统稳定性的影

4、响-Y(s)R(s)W0(s)Ｔ图7-1离散控制系统基本结构图实验中，可取　　　　　33T=0.01T=0.1T=0.5分析说明图（1）图（2）图（3）相同传递函数下，采样周期越大，失真越严重图(4)图(5)图（6）注：这一部分的具体操作过程请见本实验的操作指导部分。以下为实验所得图形：图（1）图（2）33图（3）图（4）33图（5）图（6）332、保持器对离散系统稳定性的影响离散系统中，保持器不同，系统的特性将不同。这里重点研究保持器对系统响应特性以及稳定性的影响。R(s)Y(s)ＴW0(s)Wh(s)-图7-2　带保持器的离散控制系

5、统结构图分别取：　　　　　　通过仿真观察当分别取零阶保持器、一阶保持器和双线性保持器时系统的稳定性以及对节约输入的响应特性，记录下响应曲线并分析之。33（1）当时，T=0.01T=0.1T=0.5分析说明零阶保持器图1图2图3零阶保持器是一种恒值外推规律的保持器，周期越大，失真情况越严重。一阶保持器双线性保持器（２）当时，T=0.01T=0.1T=0.5分析说明零阶保持器图4图5图6周期越大，失真情况越严重。双线性保持器注：离散系统时一阶保持器不可用图133图2图333图4图533图63.离散系统参数对系统的影响33为了具有针对性，这里

6、我们重点研究和讨论二阶连续和离散系统中的阻尼系数和震荡频率对系统的影响。设闭环系统的传递函数为：　　记录如下参数时的阶跃响应曲线。T=0.02T=0.2T=0.5分析说明图7图8图9随着采样周期T的增大，失真度增大。T一定时，随着的增大，系统图10图11图12图13图14图15T=0.02T=0.2T=0.5分析说明图16图17图180<<1时，系统震荡收敛，越大，>1时，系统无震荡。图1920图21图22图23图24注：参数录入方法参见下面的说明。图733图8图933图10图1133图12图1333图14图1533图16图1733图1

7、8图1933图20图2133图22图2333图2433实验三:熟悉控制系统工具箱中的常用函数与命令实验学时：1学时实验环境：个人计算机，windows98以上，Matlab5.3以上，有小驱或可以读尤盘。实验目的：matlab语言及环境的熟悉。掌握常用的控制系统命令。实验要求：1、完成以下任务书中规定任务；2、将由Matlab得到的结果与手工计算的结果进行比较，确定仿真结果的正确无误；3、总结并编写实验报告。实验步骤与内容：1、熟悉matlab语言环境：认识并熟悉Matlab命令窗口与编程环境。2、练习matlab中的常用控制函数，实现

8、控制系统中的基本计算和转换：进入Matlab环境，在Matlab命令窗口演练如下命令：①求逆inv(A)；求行列式det(A)（要求矩阵必须为方阵）》a=[123;456;235];》b=inv(a)》de