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1、MATLAB仿真期末大作业姓名：班级：学号：指导教师：7/72012春期末大作业题目：设单位负反馈控制系统前向通道传递函数由串联，其中：A表示自己学号最后一位数（可以是零），K为开环增益。要求：（1）设K=1时，建立控制系统模型，并绘制阶跃响应曲线（用红色虚线，并标注坐标和标题）；求取时域性能指标，包括上升时间、超调量、调节时间、峰值时间；（2）在第（1）问中，如果是在命令窗口绘制阶跃响应曲线，用in1或者fromworkspace模块将命令窗口的阶跃响应数据导入Simulink模型窗口，用示波器显示阶跃响应曲线；如果是在Simulink模型窗口绘制阶跃响应曲线，用out1或者towork
2、space模块将Simulink模型窗口的阶跃响应数据导入命令窗口并绘制阶跃响应曲线。（3）用编程法或者rltool法设计串联超前校正网络，要求系统在单位斜坡输入信号作用时，速度误差系数小于等于0.1rad，开环系统截止频率，相角裕度大于等于45度，幅值裕度大于等于10dB。7/7仿真结果及分析：（1）、（2）、将Simulink模型窗口的阶跃响应数据导入命令窗口并绘制阶跃响应曲线通过在Matlab中输入命令：>>plot(tout,yout,'r*-')>>title('阶跃响应曲线')即可得出系统阶跃响应曲线，如下：求取该控制系统的常用性能指标：超调量、上升时间、调节时间、峰值时间的程
3、序如下：G=zpk([],[0,-1],5)。S=feedback(G,1)。7/7C=dcgain(S)。[y,t]=step(S)。plot(t,y)。[Y,k]=max(y)。timetopeak=t(k)。percentovershoot=100*(Y-C)/C。n=1。whiley(n)0.98*C)&(y(i)<1.02*C)i=i-1。endsetllingtime=t(i)。运行程序得到如下结果：Zero/pole/gain:5-------s(s+1)C=1（系统终值）timet
4、opeak=1.4365（峰值时间）percentovershoot=8.0778（超调量）ristime=0.8978（上升时间）setllingtime=7.5415（调节时间）（3）建立超前校正子函数如下：functionGc=cqjz_frequency(G,kc,yPm)G=tf(G)。[mag,pha,w]=bode(G*kc)。Mag=20*log10(mag)。[Gm,Pm.Wcg,Wcp]=margin(G*kc)。7/7phi=(yPm-getfield(Pm,'Wcg'))*pi/180。alpha=(1+sin(phi))/(1-sin(phi))。Mn=-10*l
5、og(alpha)。Wcgn=spline(Mag,w,Mn)。T=1/Wcgn/sqrt(alpha)。Tz=alpha*T。Gc=tf([Tz,1],[T,1])。主函数如下：num=1。den=conv([1,0],conv([0.3,1],[0.1,1]))。G=tf(num,den)。kc=6。yPm=45+6。Gc=cqjz_frequency(G,kc,yPm)。G=G*kc。GGc=G*Gc。Gy_close=feedback(G,1)。Gx_close=feedback(GGc,1)。figure(1)。step(Gx_close,'b')。holdon。step(Gy_
6、close,'r')。gridgtext('校正前的')。gtext('校正后的')。figure(2)。bode(G,'b')。holdon。bode(GGc,'r')。gridgtext('校正前的')。gtext('校正后的')。gtext('校正前的')。gtext('校正后的')。figure(3)。nyquist(G,'b')。holdon。nyquist(GGc,'r')。gridgtext('校正前的')。gtext('校正后的')。绘制校正前后的单位阶跃响应曲线，开环伯德图和开环奈奎斯特曲线：7/77/77/7
