自动控制原理在MATLAB中的应用

《自动控制原理在MATLAB中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、论文题目自动控制原理在Matlab中的应用学院自动化学院专业班级学号姓名指导教师目录：一、MATLAB语言的发展1.MATLAB概述2.Matlab的发展3.Matlab在自动控制原理屮的应用论述二、Matlab在自动控制原理中的应用1•传递函数2.—阶系统的吋域分析1）一阶系统的脉冲响应2）一阶系统的阶跃响应3）一阶系统的斜坡响应3.二阶系统的时域分析1）求二阶系统的零极点：2）二阶系统的脉冲响应：3）二阶系统的阶跃响应：4）二阶系统的斜坡响应：5）系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率4•系统的稳态误差1）I型二阶系统5.根轨迹6.控制系统的频域分析1）对数频率特性图（波特图

2、）2）奈奎斯特图（幅相频率特性图）三、论文总结四、参考文献摘要：MATLAB自问世以来，一起优良而强大的数学计算和系统仿真功能神兽使用者青睐。在数学运算复杂，概念抽象的自动控制原理课程中发挥着无与伦比的作用，它不仅解决了数学运算问题，减轻学生工作量，而且能够进行控制系统的仿真，给出精确地相关图形，讲抽象的概念、公式转化为具体的图形，直观明了，加深了学生对自动控制技术的理解。关键字：MATLAB自动控制系统仿真一、MATLAB语言的发展1.MATLAB概述MATLAB是集数值计算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言，是一种交互式的以矩阵为基础的系统计算平台，它用于科

3、学和工程的计算与可视化。它的优点在于快速开发计算方法，而不在于计算速度。MATLAB已成为一门高校必修的课程，也是最为普遍的计算工具之一。2.Matlab的发展MATLAB名字由MATrix和LABoratory两词的前三个字母组合而成。那是20世纪七十年代，时任美国新墨西哥大学计算机科学系主任的CleveMoler出于减轻学生编程负担的动机，为学生设计了一组调用UNPACK和EISPACK矩阵软件工具包库程序的的“通俗易用,啲接口，此即用FORTRAN编写的萌芽状态的MATLABo1984年由Little>Moler、SteveBangert合作成立MathWorks公司,并

4、把MATLAB正式推向市场。从这时起，MATLAB的内核采用C语言编写，而且除原有的数值计算能力外，还新增了数据图视功能。MATLAB是一种数值计算型科技应用软件，其全称是MatrixLaboratory（矩阵实验室）。与其他编程语言相比，MATLAB具有编程简单、直观、用户界面友善、开放性强等优点，因此很快得到广泛应用，尤其在自动控制领域。3.Matlab在自动控制原理中的应用论述随着计算机技术的发展和应用，自动控制理论和技术在宇航、机器人控制、导弹制导及核动力等高新技术领域中的应用也越来越广泛。不仅如此，自动控制技术的应用范围已扩展到生物、医学、坏境、经济管理和其他众多社会

5、生活领域中，成为现代社会生活不可或缺的一部分，随着时代进步和人们生活水平的提高,在人类探知未来，认识和改造自然，建设高度文明和发达社会的活动中，自动控制技术必将发挥更加重要的作用。作为自动化专业学牛，了解和掌握自动控制的有关知识是十分重要的。自动控制技术的应用不仅是生产过程实现了自动化，极大地提高了效率，而且减轻了人的劳动强度，但有些领域例如导弹制导，卫星发射，人是不能直接参与的，这就需要先对系统进行仿真，保证一定的成功率，才能进行真正的实验。另外，在大学阶段，自动化专业主要研究自动控制技术，而自动控制原理课程是自动化及其他相关专业的基础课程，该课程内容丰富、理论性很强、概念抽

6、象、公式多、计算复杂，造成学生很难学懂，因而产生抵触情绪。为了解决这些矛盾,国家引进了MATLAB这一门关于计算机辅助技术的课程，作为学习自动控制原理的工具。这其中就主要运用了MATLAB这一软件强大的数学运算和系统仿真功能，能够很好地解决上述问题，深受师牛欢迎。MATLAB在控制系统仿真方面的应用非常有意义。二、Matlab在自动控制原理中的应用1•传递函数传递函数:&(S)=Q(s)=—S”+叽¥”-'+…+加+方07?(s)日〃s"+日“js"1+...+cl^S+a。/Z?2Evansform：o(s)=n(5*+zjn(52++话)n(s+p)fi(s2+2(;gS+

7、q；)J=1/=!「k=lBodeform：ds)弘S+1加2+2曲+1)n(7；5+1)n(7}252+2jT[S+1)2•—阶系统的时域分析：1)脉冲响应：例子：求系统传函氐s)=一的脉冲响应s+5代码：n=(2];d=[l5];sys=tf(n,d);plot(n,d)；impulse(sys);titled脉冲响应J;仿真结果：2)阶跃响应：例子：求系统传函G(s)=—的阶跃响应s+5代码：n二⑵；d=[l5];sys=tf(n,d);subplot(2,2,l);step(sys)