资源描述：
《自控实验指导书(华)--MATLAB.doc》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、实验一.控制系统数学模型一、实验目的1、掌握控制系统数学模型一一传递函数的求取方法；2、利用MATLAB命令求取控制系统传递函数。二、实验原理在MATLAB命令窗口上，以命令的方式建立系统的传递函数。在MATLAB下，系统的数学模型有3种描述方式，此实验用多项式模型。(1)多项式模型：线性定常系统的数学模型传递函数G(s)—般对以表示成：ansn+...+%$+g(),n>in其小分子分母多项式小的％与订均为常系数。MATLAB语言描述：构造分子多项式：num=[bm,bm.i,...,bi,bo];或nurn
2、=[bmbm.i...b】b()l构造分母多项式:den=[an,an.],...,a1,a0];或den=[an^.i...ago]构造并显示传递函数：printsys(num,den);英中num与den是习惯用法，也可用英它变量名代替，但在显示时会出现num/den,这是通用输出显示格式，与输入变量名称无关。例1:»num=[l124448]；»den=[l1686176105];»printsys(num,den)显刀£:num/den=sA3+12sA2+44s+48sA4+16sA3+86sA2+1
3、76s+105例2：系统开环传递函数为G(5)=5($+1)52(y+2)(52+6s+10)写出多项式模型。»n=conv([5],[l1J);»d=conv([l0O],conv([l2],[1610]));»printsys(n,d)显示：num/den=sA5+8sA4+22sA3+20sA2(1)模型的连接函数[num]=cloop()用于计算单位反馈时■闭环传递函数多项式模型的参数向量，右变量为开环参数，左变量返回系统的闭环参数，反馈极性1为正反馈，-1为负反馈。例3：系统开环传递函数为gG)=y+
4、°写出讥位负反馈时闭环传递函数的多项式模型。"(s+3)»numo=conv([5]J11]);»deno=conv([l00],[l3]);»[numc,denc]=cloop(numo,deno,-1);»printsys(numc,denc)显示：num/den=5s+5sA3+3sA2+5s+5函数f]=feedback()用于计算一般反馈系统的闭环传递函数。其格式为：[num,den]=feedback(numl,deni,num2,den2,sign)前向传递函数G⑸为num1/deni»反馈传递函
5、数H⑸为num2/den2,右变量为G⑸与H⑸的参数，左变量返冋系统的闭环参数，反馈极性sign取1为正反馈，取・1为负反馈，缺省时作负反馈计算。例4：系统结构图如图所示：»numl=[10];denl=[l10];»num2=[0.2l];den2=[0.011];»[num,den]=feedback(num1,den1,num2,den2,-1);»printsys(num,den)显示：num/den=0.1s+100.01sA3+1.01sA2+3s+10串联连接用函数series,格式:[num,d
6、en]=series(num1,den1,num2,den2)并联连接用函数parallel,格式:[num,den]=parallel(numl,denl,num2,den2)兴系统模型其他形式描述及分析见教材75页。三、实验步骤与内容：1、开机执行MATLAB程序，进入MATLAB命令窗口：“Commandwindow”。2、建立简单的系统模型：用MATLAB语言求取传递函数，要求熟练应用以下指令：printsys(num,den);feedback;cloop;series;parallel;conv；t
7、f;zpk;zp2tf;tf2zp;d)C(5)=5/+2/+$+1)s4+S2+5+3)编写指令在命令窗11小显示上列传递函数%1.实验报告列出编程代码，及输出显示结果实验二、控制系统的阶跃响应一、实验目的1、观察学习控制系统的阶跃响应；2、记录单位阶跃响应曲线；3、掌握吋间响应的一般方法。二、实验原理1、阶跃响应阶跃响应函数格式1：step(num,den)或step(a,b,c,d),给定num,den求系统的阶跃响应并作响应曲线图，时间t的范围自动设定。格式2：step(niim,den,t)或step
8、(a,b,c,d,t)时间t的范围人工给定，等间隔(如,1=0:0.1:10)。格式3：[y,x]=step(num,den)§K[y,x]=step(a,b,c,d)返回变量输出y、状态x,不作图。格式4：[y,x,t]=step(num,den)SK[y,x]=step(num,den,t)包括或不包括时间t。2、系统特征参数[wn,z]=damp(den)计算系统的无阻尼自然振荡
