CAD与计算机仿真作业.doc

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1、兰州理工大学《控制系统计算机仿真》上机报告院系：电信学院班级：基地2班姓名：学号：时间：2011年05月16日电气工程与信息工程学院2-2用MATLAB语言求下列系统的状态方程、传递函数、零极点增益和部分分式形式的模型参数，并分别写出其相应的数学模型表达式：（1）（2）解：（1）：1）>>num=[172424];>>den=[110355024];>>[ABCD]=tf2ss(num,den)A=-10-35-50-24100001000010B=1000C=172424D=0即状态方程为：2）>>num=[172424];den=[1103

2、55024];>>[ZPK]=tf2zp(num,den)Z=-2.7306+2.8531i-2.7306-2.8531i-1.5388P=-4.0000-3.0000-2.0000-1.0000K=1即表达式3）>>[RPH]=residue(num,den)R=4.0000-6.00002.00001.0000P=-4.0000-3.0000-2.0000-1.0000H=[]即表达式G(s)=4/(s+4)-6/(s+3)+2/(s+2)+1/(s+1)（2）：1）>>A=[2.25,-5,-1.25,-0.5;2.25,-4.25,-1

3、.25,-0.250.25,-0.5,-1.25,-1;1.25,-1.75,-0.25,-0.75];>>B=[4;2;2;0];>>C=[0,2,0,2];>>D=0;>>[num,den]=ss2tf(A,B,C,D)num=04.000014.000022.000015.0000den=1.00004.00006.25005.25002.2500即表达式2）>>[Z,P,K]=ss2zp(A,B,C,D)Z=-1.0000+1.2247i-1.0000-1.2247i-1.5000P=-0.5000+0.8660i-0.5000-0.8

4、660i-1.5000-1.5000K=4.0000即表达式3）>>[R,P,H]=residue(num,den)R=4.0000-0.00000.0000-2.3094i0.0000+2.3094iP=-1.5000-1.5000-0.5000+0.8660i-0.5000-0.8660iH=[]即表达式G(s)=4/(s+1.5)-2.3094i/(s+0.5000-0.8660i)+2.3094i/(s+0.5000+0.8660i)2-3用殴拉法求下列系统的输出响应在上，时的数值解。，要求保留4位小数，并将结果以图形的方式与真解比较。

5、t=0:0.1:1t=Columns1through800.10000.20000.30000.40000.50000.60000.7000Columns9through110.80000.90001.0000>>h=0.1;>>y(1)=1;>>fori=1:10y(i+1)=y(i)+h*(-2*y(i));end>>plot(t,y,'g')>>holdon>>m=exp(-2*t)m=Columns1through81.00000.81870.67030.54880.44930.36790.30120.2466Columns9throu

6、gh110.20190.16530.1353>>plot(t,m,'r')2-5用四阶龙格－库塔梯形法求解2-3的数值解，并通过与真值及殴拉法的比较，分析其精度。>>t=0:0.1:1;>>h=0.1;>>y(1)=1;>>fori=1:10k1=-2*y(i);k2=-2*(y(i)+h*k1/2);k3=-2*(y(i)+h*k2/2);k4=-2*(y(i)+h*k3);y(i+1)=y(i)+h*(k1+2*k2+2*k3+k4)/6;end>>plot(t,y,'g-')>>holdon>>m=exp(-2*t)m=Columns1t

7、hrough81.00000.81870.67030.54880.44930.36790.30120.2466Columns9through110.20190.16530.1353>>plot(t,m,'r--')>>4-2设典型闭环结构控制系统如下图所示，当阶跃输入幅值时，用sp4_1.m求取输出y(t)的响应。y(t)r(t)_0.002>>a=[154204.2213.863.5];>>b=[];>>X0=[0000];>>V=0.002;>>n=4;>>T0=0;Tf=10;>>h=0.01;R=20;>>sp4_1附文件sp4_1.m

8、b=b/a(1);a=a/a(1);A=a(2:n+1);A=[rot90(rot90(eye(n-1,n)));-fliplr(A)];B=[zer