實(shí)驗(yàn)二面向結(jié)構(gòu)圖的仿真

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)二、面向結(jié)構(gòu)圖的仿真1、 實(shí)驗(yàn)過程1. 線性系統(tǒng)仿真（1） 定義參數(shù)并為參數(shù)賦值，求解Kc、bc、Kd 、ad 、a1 、K1、a2 、K2等參數(shù)；（2） 為uc(1>、ud(1>、u1(1>、u2(1>、xc(1>、xd(1>、x1(1>、x2(1>、yd(1>、yc(1>、y1(1>、y2(1>參數(shù)賦值為0；b5E2RGbCAP（3） 迭代求解uc(k>、ud(k>、xc<k）、xd<k）等輸入輸出變量；（4） 將液位高度轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為百分比高度；（5） 繪制響應(yīng)曲線

2、；<6）用 MATLAB 求出從輸入到輸出的傳遞函數(shù)， 并將其用 c2d 函數(shù)， 利用雙線性變換法轉(zhuǎn)換為離散模型，再用 dstep(>函數(shù)求離散模型的階躍響應(yīng)，階躍幅值為 3。p1EanqFDPw2. 含有非線性環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)仿真非線性環(huán)節(jié)控制系統(tǒng)與線性控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法相同，但離散化模型存在不同，同時(shí)需要增加飽和環(huán)節(jié)判斷。2、 實(shí)驗(yàn)程序1、 線性系統(tǒng)仿真clcclear all%定義參數(shù)%DXDiTa9E3dA=2。 %水箱橫截面積ku=0.1/0.5。 %閥門流量系數(shù)H10=1.5。 %水箱1的平衡高度H20=1.4。 %水箱2的平衡高度 alpha12 = 0.25/sqrt(

3、H10>。 %水箱1流向水箱2流量系數(shù)alpha2 = 0.25/sqrt(H20>。 %水箱2流出水流量系數(shù)R12=2*sqrt(H10>/alpha12。 %線性化數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)R2=2*sqrt(H20>/alpha2。 %線性化數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)H1SpanLo=0。 %水箱1量程下限H2SpanLo=0。 %水箱2量程下限H1SpanHi=2.52。 %水箱1量程上限H2SpanHi=2.52。 %水箱2量程上限Kp=1.78。 %PI控制器比例系數(shù)Ti=85。 %PI控制器積分時(shí)間常數(shù)Kc=Kp/Ti。 %式(4>中參數(shù)bc=Ti。 %式(4>中

4、參數(shù)Kd = 1/A。 %式(5>中參數(shù) ad = 1/(A*R12>。 %式(5>中參數(shù)a1 = 1/(A*R12>。 %式(6>中參數(shù)K1 = ku/A。 %式(6>中參數(shù)a2 = 1/(A*R2>。 %式(7>中參數(shù)K2 = 1/(A*R12>。 %式(7>中參數(shù)%賦初值%RTCrpUDGiTuc(1>=0。ud(1>=0。u1(1>=0。u2(1>=0。xc(1>=0。xd(1>=0。x1(1>=0。x2(1>=0。yd(1>=0。yc(1>=0。y1(1>=0

5、。y2(1>=0。k=2。Qd=0。 %干擾流量H20_percent=(H20-H2SpanLo>/(H2SpanHi-H2SpanLo>*100。5PCzVD7HxAH2=80。tend = 700。 %總長T=10。%迭代求解輸入輸出變量%for t=T:T:tenduc(k>= (H2 - (y2(k-1>+H20-H2SpanLo>/(H2SpanHi-H2SpanLo>*100>/100。jLBHrnAILgud(k>=Qd。u1(k>=yc(k-1>。u2(k>=y1(k-1>。 %擾動為零xc(k&g

6、t; = xc(k-1> + Kc*T*uc(k-1>。 yc(k>=xc(k>+bc*Kc*uc(k>。xd(k> = exp(-ad*T>*xd(k-1> + Kd/ad*(1-exp(-ad*T>>*ud(k>。xHAQX74J0Xyd(k>=xd(k>。x1(k> = exp(-a1*T>*x1(k-1> + K1/a1*(1-exp(-a1*T>>*u1(k>。LDAYtRyKfEy1(k>=x1(k>。x2(k> = exp(-a2*T>*x2(

7、k-1> + K2/a2*(1-exp(-a2*T>>*u2(k>。Zzz6ZB2Ltky2(k>=x2(k>。k=k+1。 %遞增 end%轉(zhuǎn)換為百分比高度%Hlevel(:,1>=(y1+H10-H1SpanLo>/(H1SpanHi-H1SpanLo>*100。dvzfvkwMI1Hlevel(:,2>=(y2+H20-H2SpanLo>/(H2SpanHi-H2SpanLo>*100。rqyn14ZNXIyc=(yc+0.5>*100。H2setpoint=H2*ones(size(y1'>&g

8、t;。%繪圖%EmxvxOtOcotextPositionH1=max(Hlevel(:,1>>。textPositionH2=max(Hlevel(:,2>>。H2Steady=Hlevel(size(Hlevel(:,1>,1>,1>*ones(size(y1'>>。SixE2yXPq5scrsz = get(0,'ScreenSize'>。gca=figure('Position',5 10 scrsz(3>-10 scrsz(4>-90>。6ewMyirQFLset(g

9、ca,'Color','w'>。plot(0:T:tend,Hlevel(:,1>,'r','LineWidth',2> hold onplot(0:T:tend,Hlevel(:,2>,'b','LineWidth',2>hold onplot(0:T:tend,yc,'k','LineWidth',2>hold onplot(0:T:tend,H2setpoint,'g','LineWidth',

10、2>hold onplot(0:T:tend,H2Steady,'y','LineWidth',2>line(500 525,105 105,'Color','r','LineWidth',6>kavU42VRUstext(525,105,' 第1個水箱的液位H1','FontSize',16> line(500 525,101 101,'Color','b','LineWidth',6>y6v3ALoS8

11、9text(525,101,' 第2個水箱的液位H2','FontSize',16> line(500 525,97 97,'Color','g','LineWidth',6>text(525,97,' 第2個水箱的液位給定值','FontSize',16> line(500 525,93 93,'Color','k','LineWidth',6>text(525,93,' 閥位變化情況',

12、9;FontSize',16> axis(0 700 50 110>。text(145,112,' 實(shí)驗(yàn)二 不考慮閥位飽和特性時(shí)的控制效果','FontSize',22> grid2、 線性系統(tǒng)仿真<采用c2d函數(shù)）clcclear all%定義參數(shù)%M2ub6vSTnPA=2。 %水箱橫截面積ku=0.1/0.5。 %閥門流量系數(shù)H10=1.5。 %水箱1的平衡高度H20=1.4。 %水箱2的平衡高度 alpha12 = 0.25/sqrt(H10>。 %水箱1流向水箱2流量系數(shù)alpha2 = 0.25/sqrt(H20

13、>。 %水箱2流出水流量系數(shù)R12=2*sqrt(H10>/alpha12。 %線性化數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)R2=2*sqrt(H20>/alpha2。 %線性化數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)H1SpanLo=0。 %水箱1量程下限H2SpanLo=0。 %水箱2量程下限H1SpanHi=2.52。 %水箱1量程上限H2SpanHi=2.52。 %水箱2量程上限Kp=1.78。 %PI控制器比例系數(shù)Ti=85。 %PI控制器積分時(shí)間常數(shù) Kc=Kp/Ti。 %式(4>中參數(shù)bc=Ti。 %式(4>中參數(shù)Kd = 1/A。 %式(5>中參數(shù) ad = 1/(A*R12>。

14、%式(5>中參數(shù) a1 = 1/(A*R12>。 %式(6>中參數(shù)K1 = ku/A。 %式(6>中參數(shù)a2 = 1/(A*R2>。 %式(7>中參數(shù)K2 = 1/(A*R12>。 %式(7>中參數(shù)%0YujCfmUCwnumc=Kc*bc,Kc。denc=1,0。numd=Kddend=1,adnum1=K1den1=1,a1num2=K2den2=1,a2Gc=tf(numc,denc>。G1=tf(num1,den1>。G2=tf(num2,den2>。Sysq=Gc*G1*G2。SysG=feedback(Sysq,1&

15、gt;。GG=c2d(SysG,10,'tustin'>。dstep(3*GG.num1,GG.den1>。3、 含有非線性環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)仿真clcclear all%定義參數(shù)%eUts8ZQVRdA=2。 %水箱橫截面積ku=0.1/0.5。 %閥門流量系數(shù)H10=1.5。 %水箱1的平衡高度H20=1.4。 %水箱2的平衡高度 alpha12 = 0.25/sqrt(H10>。 %水箱1流向水箱2流量系數(shù)alpha2 = 0.25/sqrt(H20>。 %水箱2流出水流量系數(shù)R12=2*sqrt(H10>/alpha12。 %線性化數(shù)學(xué)模型中的

16、參數(shù)R2=2*sqrt(H20>/alpha2。 %線性化數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)H1SpanLo=0。 %水箱1量程下限H2SpanLo=0。 %水箱2量程下限H1SpanHi=2.52。 %水箱1量程上限H2SpanHi=2.52。 %水箱2量程上限Kp=1.78。 %PI控制器比例系數(shù)Ti=85。 %PI控制器積分時(shí)間常數(shù) Kc=Kp/Ti。 %式(4>中參數(shù)bc=Ti。 %式(4>中參數(shù) Kd = 1/A。 %式(5>中參數(shù) ad = 1/(A*R12>。 %式(5>中參數(shù) a1 = 1/(A*R12>。 %式(6>中參數(shù)K1 = ku/A。 %

17、式(6>中參數(shù) a2 = 1/(A*R2>。 %式(7>中參數(shù)K2 = 1/(A*R12>。 %式(7>中參數(shù)%賦初值%A=2。sQsAEJkW5Tuc(1>=0。uv(1>=0。ud(1>=0。u1(1>=0。u2(1>=0。xc(1>=0。xv(1>=0。xd(1>=0。x1(1>=0。x2(1>=0。yc(1>=0。yv(1>=0。yd(1>=0。y1(1>=0。y2(1>=0。nCounter = 70。T=10。k=1。deltaQd=0。c=0.5。H20_per

18、cent=(H20-H2SpanLo>/(H2SpanHi-H2SpanLo>*100。GMsIasNXkAH2set_percent=80。tend = nCounter*T。%迭代求解輸入輸出變量%for t=T:T:tend k=k+1。uc(k>=(H2set_percent -(y2(k-1>+H20-H2SpanLo>/(H2SpanHi-H2SpanLo>*100>/100。TIrRGchYzguv(k>=yc(k-1>。ud(k>=deltaQd。if uv(k>>c yv(k>=c。endif uv

19、(k><-c yv(k>=0。endif uv(k><=c & uv(k>>=-c yv(k>=uv(k>。endu1(k>=yv(k>。u2(k>=y1(k-1>。xc(k> = xc(k-1> + Kc*T*uc(k-1>。 yc(k>=xc(k>+bc*Kc*uc(k>。xd(k> = exp(-ad*T>*xd(k-1> + Kd/ad*(1-exp(-ad*T>>*ud(k>。7EqZcWLZNXyd(k>=xd(k>

20、;。x1(k> = exp(-a1*T>*x1(k-1> + K1/a1*(1-exp(-a1*T>>*u1(k>。lzq7IGf02Ey1(k>=x1(k>。x2(k> = exp(-a2*T>*x2(k-1> + K2/a2*(1-exp(-a2*T>>*u2(k>。zvpgeqJ1hky2(k>=x2(k>。end%轉(zhuǎn)換為百分比高度%Hlevel(:,1>=(y1+H10-H1SpanLo>/(H1SpanHi-H1SpanLo>*100。NrpoJac3v1Hlevel(:

21、,2>=(y2+H20-H2SpanLo>/(H2SpanHi-H2SpanLo>*100。1nowfTG4KIyc=(yc+0.5>*100。y2sp=H2set_percent*ones(size(y1'>>。%繪圖%fjnFLDa5ZotextPositionH1=max(Hlevel(:,1>>。textPositionH2=max(Hlevel(:,2>>。H2Steady=Hlevel(size(Hlevel(:,1>,1>,1>*ones(size(y1'>>。tfnNhnE

22、6e5scrsz = get(0,'ScreenSize'>。gca=figure('Position',5 10 scrsz(3>-10 scrsz(4>-90>HbmVN777sLset(gca,'Color','w'>。plot(0:T:tend,Hlevel(:,1>,'r','LineWidth',2> hold onplot(0:T:tend,Hlevel(:,2>,'b','LineWidth',2>hold onplot(0:T:tend,yv,'k','LineWidth',2>hold onplot(0:T:tend,y2sp,'g','LineWidth',2>hold onplot(0:T:tend,H2Steady,'y','LineWidth',2>line(500 525,105 105,'Color','r','LineWidth