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1、自控原理实验指导（含实验2-4程序）实验一熟悉MATLAB仿真工具一、实验目的1、了解MATLAB语言环境。2、熟悉MATLAB命令的基本操作。3、练习m文件的基本操作。二、实验设备PC机，MATLAB仿真软件。三、实验内容1>了解MATLAB语言环境：MATLAB的启动，运行；MATLAB的联机帮助及实例演示。2、熟悉MATLAB常见命令dir、type、cd等的基本操作。[type：显示文件内容命令】3、练习m文件的基本操作：文件的建立、保存，运行。四、实验步骤1、学习了解MATLAB语言环境开机执行程序matlab.exe（或用鼠标双击图标）即可进人MATLAB命令窗口：“Comm
2、andWindow”.在命令提示符位fI键人命令。完成下述练习。MATLAB的联机帮助：helpoMATLAB的实例演示:demoo2、练习MATLAB常见命令MATLAB语言与DOS操作系统有如下常用的相似命令，在操作界血上练习这些命令。dirdirc:matlabtoolboxtypetypeanyprogram.mcdcd.,cdtoolbox3、练习nn文件的基本操作打开File菜单,其中有用于打开m文件。用于打开m文件。用于执行m文件。可以自由练习上述两项操作。注意：大部分m文件需要相应的数据才可以运行，此时命令平台上给出警告提示。五、预习要求1、仔细阅读实验指导书。2、有
3、条件的可提前上机练习。六、实验报告要求按照上述步骤进行实验，并按实验记录完成实验报告。实验二基于MATLAB的二阶系统动态性能分析一、实验目的1、观察学习二阶控制系统的单位阶跃响应、脉冲响应。2、记录单位阶跃响应曲线、脉冲响应曲线。3^掌握时间响应分析的一般方法。4、掌握系统阶跃响应曲线与传递函数参数的对应关系。二、实验设备PC机，MATLAB仿真软件。三、实验内容1、作以下二阶系统的单位阶跃响应曲线10G(s)?2s?s?102、分别改变该系统的?和?n,观察阶跃响应曲线的变化。3、作该系统的脉冲响应曲线。四、实验步骤1、二阶系统为102s?s?10(1)键人程序观察并纪录阶跃响应曲线
4、G⑸？【程序：num二[10];%传递函数的分子多项式系数矩阵den=[l110];%传递函数的分母多项式系数矩阵G=tf(num,den);%建立传递函数step(G)；%绘制单位阶跃响应曲线gridon;%图形上出现表格】(注：①通过以上命令得到单位阶跃响应曲线如图1,同时在曲线上根据性能指标的定义单击右键，则分别可以得到此系统的性能指标：峰值时间tp=s；调节时间ts二s；上升时间tr二s；超调量Mp%二%0②该程序即可在命令窗口运行，也可以存储成・IVI文件来运行。)(1)健入damp(den)计算系统的闭环根、阻尼比、无阻尼振荡频率，并作记录。【注；该项内容在命令窗口中完成，实
5、验结果在命令窗口中显示。】(2)健入[y,x,t]=step(num,den)%返回变量输出y与时间t(变量x为状态变量矩阵)[y,t']%显示输出向量y与时间向量t(t为自动向量)【注；该项内容在命令窗口中完成，实验结果在命令窗口中显示。实际为数据形式输岀的对应于曲线的结果。】(3)数据记录记录实际测取的峰值大小、Cmax(tp)＞峰值时间tp、过渡时间ts并与理论值相比较。算填入。】2、修改参数，分别实现?=1,?=2的响应曲线，并作记录。【注；该系统为G⑸？①原系统程序为：n0=10；d0=[1210]；step(n0,dO)；%原系统?=0・36holdon%保持原曲线②
6、丿修改为?二1的程序为：nl=nO,dl=[l6.3210]；step(nl,dl)；%修改为?=1③修改为?二2的程序为:10]2s?2s?10程序为：nl=n0?dl=n2=n0；d2=[l12.6410]；step(n2?d2)；%修改为？二21④修改参数，写出程序分别实现?nl=?n0和?n2=2?n0的响应曲线，并作记录。2%原系统?n0?,即????102n03、试作以下系统的脉冲响应，并比较与原系统响应曲线的差别与特点，作出相应的实验分析结果【选作项目】(a)Gl(s)?2s?10,有系统零点情况,即s2?2s?10s=-5os2?0.5s?10G(s)?2(b)2s?2s
7、?10,分子分母多项式阶数相等，即n=m=2os2?0.5s(c)G3⑸?2,分子多项式零次项系数为零。s?2s?10s,原响应的微分，微分系数为1/10os2?2s?10【对应系统(a)的例程序：(d)G4(s)?num=[210];%传递函数的分子多项式系数矩阵den=[1210];%传递函数的分母多项式系数矩阵G=tf(num,den);%建立传递函数impulse(G);%绘制单位脉冲响应曲线gridon;%图形上出现表格】
