资源描述：
《自动控制原理matlab实验指导书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、自动控制原理matlab实验指导书 目录 实验一 系统的数学模型………………………………………………… 2实验二 控制系统的时域分析…………………………………………… 6实验三 控制系统的频域分析…………………………………………… 9实验四 简单闭环控制系统的控制器的设计…………………………… 11 注释 ………………………………………………………………………………………主要 《自动控制原理》实验指导书 实验二控制系统的时域分析 一、实验目的和任务 1、掌握用MATLAB对系统进行时间响应分析； 2、掌握一阶惯性系统以及二阶系
2、统的时间响应特征以及系统性能与系统参数之间的关系。 二、实验仪器、设备及材料 1、计算机2、MATLAB软件 三、实验原理 1、利用计算机对控制系统进行时域分析。 2、使用MATLAB软件在计算机上对一、二阶系统进行时域分析。四、实验步骤 准备知识： 设输入x(t)，为输出为y(t)，仿真时间段为矩阵t。系统的传递函数用特征矩阵表示为：G(s)numden利用MATLAB求取系统时间响应的函数有：求取单位阶跃响应：[y,x,t]step(num,den,t)求取单位脉冲响应：[y,x,t]impulse(num,den,t) 求取任意输入的时间响应：[
3、y,x,t]lsim(num,den,u,t)(注：u表示输入列向量) 1.使用MATLAB求一阶惯性系统的单位阶跃响应曲线。系统传递函数如下： G(s)10 1在命令窗口依次运行下面命令，并记录各命令运行后结果>>t=[0:.5:5];>>y=1-exp(-2*t);>>plot(t,y,`r`);>>axis[050]; >>set(gca,`ytick`,0:.1:);>>title(`y(t)=1-exp(-2t)`);>>xlabel(`t`);>>ylabel(`y(t)`);>>grid 若系统传递函数为： G(s)10s1 5 《自
4、动控制原理》实验指导书 自行编制在命令窗口运行命令，求其单位阶跃响应，并与上面的结果进行比较，把结论写入实验报告。 2.使用MATLAB求二阶系统的单位阶跃响应曲线。系统传递函数如下： 2nG(s)22s2nsn 在命令窗口如下运行命令，，并记录各命令运行后结果。 >>symss forzeta=[0::,1::2]wn=; wn=sym(num2str(wn));zet=sym(num2str(zeta));ifzeta==0 figure(1) ezplot(ilaplace(wn^2/s/s^2+wn^2)),[080]);gridon ti
5、tle(`\xi=0`)elseifzeta==1 figure(2) ezplot(ilaplace(wn^2/s/(s+wn)^2),[080]);holdon;elsefigure(2) ezplot(ilaplace(wn^2/s/(s^2+2*zet*wn+wn^2)),[080]);holdon;endendendgridon; title(`\xi:,,,,,,`)axis([0800])gtext(``)gtext(``)gtext(``) 比较不同值系统的响应曲线，有何结论？ 五、实验报告要求 1、将各实验内容的要求写入实验报告。2
6、、将实验程序写入实验报告。3、记录各命令运行后的结果4、对运行的结果给出比较。 5、实验报告应手工填写。 6 《自动控制原理》实验指导书 六、实验注意事项 1、应做好MATLAB预习 2、应注意记录下每一命令和运行后的结果，并写入实验报告中。 3、对实验数据给出比较结论。 七、思考题 1、一阶系统的时间常数T对系统价跃响应的影响。2、二阶系统阻尼比对系统价跃响应的影响。 7 《自动控制原理》实验指导书 实验三控制系统的频域分析 一、实验目的和任务 1、利用MATLAB画一阶和二阶控制系统的伯德图2、利用MATLAB计
7、算所给系统的相角裕量和幅值裕量 二、实验仪器、设备及材料 0、计算机1、MATLAB软件 三、实验原理 0、利用计算机对控制系统进行频域分析。1、使用MATLAB软件在计算机对系统进行频域分析。 四、实验步骤 准备知识： 系统的传递函数用特征矩阵表示为：G(s)numdenBode()函数：bode(num,den,w);为频率向量，=logspace(a,b,n)，得到10a到10b之间的将(b-a)进行(n-1)等分后的n个的值。 相位裕度、幅值裕度的求取：[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin(mag,phase,w)
