实验备课教案讲义.doc

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1、实验一Matlab基础知识（一）一．实验目的1．熟悉并掌握MATLAB的工作环境。2．了解Matlab控制系统工具箱的主要内容。3．演示Matlab自带示例程序，了解不同结构下控制系统的工作过程及控制效果。二．实验内容Matlab是一种用于数值计算和数据可视化处理的交互式软件，它可以被控制工程师用来进行控制系统地分析和设计。Matlab中包含的各种不同类型的工具箱可以使它的应用拓展到不同的领域。在本次实验中，主要任务是了解Matlab的工作环境，演示在Matlab控制系统工具箱中的示例程序。三．实验步骤1、在Windows环境下安装Matlab，调试

2、并试运行；2、在Matlab控制控制系统箱中，演示示例程序。路径如下：help//controlsystemtoolbox//demo.3、在heatexchangecontroldemo中，选择不同的控制模式，观察控制效果。适当改变前馈通道的增益值，观察控制效果；1、演示DCmotor的示例程序，了解建模过程。四．实验报告1．综述Matlab控制系统工具箱的功能和构成；2．画出heatexchangecontroldemo中不同的控制结构图，并简述控制效果；3．简述DCmotor示例中的建模过程。inarmature-controlledDCmot

3、ors,theappliedvoltageVacontrolstheangularvelocitywoftheshaft.Thisdemoshowstwotechniquesforreducingthesensitivityofwtoloadvariations(changesinthetorqueopposedbythemotorload).在电枢控制直流电动机，施加电压佤族控制轴的角速度瓦特.本演示展示了减少瓦特负载变化的敏感性由反对电机负载转矩（变化）两种技术。AsimlifidemodeloftheDCmotorisshownabove.Th

4、etorqueTdmodelsloaddisturbances.Youmustminimizethespeedvariationsinducedbysuchdisturbances.阿的直流电动机simlifide模型显示扭矩离散度模型氮化硅负荷disturbances.You必须尽量减少这种干扰的速度引起的变化。Firstconstructastate-spacemodeloftheDCmotorwithtwoinputs(Va,Td)andoneoutput(w).首先建立一个状态空间的两个输入端（佤族，TD）和一个输出直流电动机模型（瓦特）No

5、te:Computeweththestate-spaceformtominimizethemodelorder.注：计算weth状态空间形式，以尽量减少模型的秩序。PlottheangularvelocityresponsetoastepchangeinvoltageVa:>>sttep(dcm(1))Rihgt-clickontheplotandselect"Characteristics:SettlingTime"todisplaythesettlingtime.绘制到的电压阶跃变化佤族角速度响应：“”sttep病（DCM（1））Rihgt关于阴

6、谋，并选择“特色：建立时间”来显示一下建立时间。Youcanusethissimplefeedforwardcontrolstructuretocommandtheangularvelocitywtoagivenvaluew_ref.ThefeedforwardgainKffshouldbesettotherediprocaloftheDCgainfromVatow.你可以使用这个简单的前馈控制结构，指挥角速度W到给定值w_ref。前馈增益Kff应设置为从佤族直流增益rediprocal到WToevaluatethefeedforwarddesign

7、inthefaceofloaddisturbances,simulatetheresponsetoastepcommandw_ref=1withadisturbanceTd=-0.1Nmbetweent=5andt=10seconds;为了评估该面对的负载扰动前馈设计，模拟到一个步骤的命令w_ref扰动离散度与反应=-=1吨=5间和t=10秒0.1Nm;clearlyfeedforwardcontrolhandlesloaddisturbancespoorly.Nexttrythefeedbackcontrolstructureshownabove.

8、Toenforcezerosteady-stateerror,useintegralcontrolofthe