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經(jīng)典word整理文檔,僅參考,雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除,謝謝!課程名稱:任課教師:實驗教師:學生姓名:學院:專業(yè):信息與電子學院電子信息工程目錄實驗1控制系統(tǒng)的模型建立………2實驗2控制系統(tǒng)的暫態(tài)特性分析…13實驗4系統(tǒng)的頻率特性分析………19實驗6極點配置與全維狀態(tài)觀測器的設(shè)計………24調(diào)用tf函數(shù)可以建立傳遞函數(shù)TF對象模型,調(diào)用格式如下:Gtf=tf(num,den)在MATLAB中,直接用[z,p,k]矢量組表示系統(tǒng),其中z,p,k分別表示系統(tǒng)的零極點及其增益,即:組成:建SS對象模型,調(diào)用格式如下:Gss=ss(A,B,C,D)同樣,MATLAB提供了ssdata命令用來提取系統(tǒng)的A、、、D矩陣,調(diào)用格式如下:[A,B,C,D]=ssdata(Gss)返回系統(tǒng)模型的A、、、D矩陣(4)三種模型之間的轉(zhuǎn)換上述三種模型之間可以互相轉(zhuǎn)換,MATLAB實現(xiàn)方法如下TF模型→ZPK或tf2zp(num,den)TF模型→SS模型:或tf2ss(num,den)ZPK模型→TF或zp2tf(z,p,k)ZPK模型→SS模型:或zp2ss(z,p,k)SS模型→TF或ss2tf(A,B,C,D)SS模型→ZPK模型:或ss2zp(A,B,C,D)2、系統(tǒng)模型的連接在實際應用中,整個控制系統(tǒng)是由多個單一的模型組合而成,基本的組合方式有串聯(lián)連接、并聯(lián)連接和反饋連接。圖1-2分別為串聯(lián)連接、并聯(lián)連接和反饋連接的結(jié)構(gòu)框圖和等效總傳遞函數(shù)。在MATLAB中可以直接使用“*”“+”運算符實試用MATLAB建立系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型、零極點增益模型及系統(tǒng)的狀態(tài)x1x2x3u10Continuous-timestate-spacemodel.D=0;%D方程為空u1x10x20x30x41u1-----------------------------s^4+4s^3+3s^2+2s+1Continuous-timezero/pole/gainmodel.3.已知三個系統(tǒng)的傳遞函數(shù)分別為G1tf=tf(num1,den1)表示G1,傳遞函數(shù)模型num2=[1,4,1];G2tf=tf(num2,den2)表示G2,傳遞函數(shù)模型G3zpk=zpk(z3,p3,k3)表示G3,零極點增益模型G=G1tf*G2tf*G3zpk;表示串聯(lián)總函數(shù)GGtf=tf(G)%G轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù)模型實驗結(jié)果:5(s+3)(s+7)-----------------試用MATLAB求該系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)。s^2+s+6---------------------------------------s^4+s^3+2s^2+s+6Continuous-timetransferfunction.5.已知如圖E2-2所示的系統(tǒng)框圖H2=zpk(z2,p2,k2);T1=feedback(G2,H2,1);注意反饋系數(shù),不是-1T2=feedback(G1*T1,H1)--------------------------------------------------------------(s+2)(s^2-+(s^2++s^6+10s^5+35s^4+44s^3+82s^2+116s-48Continuous-timetransferfunction.通過本次幾個簡單的實驗,我知道了如何利用MATLAB建立控制系統(tǒng)的模型,包括傳遞函數(shù)型,零極點增益模型以及狀態(tài)空間模型。其中有一個系統(tǒng)是零極點模型,但是沒有零點,最終對該系統(tǒng)利用conv函數(shù)建立了傳遞函數(shù)模型。實驗2控制系統(tǒng)的暫態(tài)特性分析1、系統(tǒng)的暫態(tài)性能指標根據(jù)系統(tǒng)的單位階躍響應給出定義,指標分別為:其中y(t)為響應曲線。在MATLAB中提供了線性時不變系統(tǒng)仿真的工具LTIViewerltiview即可啟動LTIViewer。這里簡要介紹LTIViewer工具(如圖2-1所示)的使用方法。PlotConfiguration選項:對顯示窗口及顯示內(nèi)容進行配置。LineStyle選項:線型設(shè)置功能,可以對輸出響應曲線的線型進行設(shè)置。ViewerPreferences選項:對當前窗口的坐標、顏色、字體、響應曲線的特性參數(shù)等屬性進行設(shè)置。Plot:選擇繪制的系統(tǒng)曲線類型,可選的類型有單位階躍響應、單位沖激響應、波特圖、奈奎斯特圖、零極點圖等。:選擇需要仿真的系統(tǒng)。:系統(tǒng)的性能指標選項。Grid:顯示和關(guān)閉網(wǎng)格。1.已知單位負反饋系統(tǒng)前向通道的傳遞函數(shù)為num=[80];T=feedback(G,H);系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)step(T);繪制系統(tǒng)的單位階躍響應曲線實驗結(jié)果:(1)取系統(tǒng)的暫態(tài)性能指標。實驗代碼:%Eg_0_2_2E=;Wn=5;超調(diào)量:響應曲線的最大值和穩(wěn)態(tài)值之差%(2),為01、2時,求此系統(tǒng)的單位階躍響應。step(G4);作圖legend('E=0','E=','E=1',);標注實驗結(jié)果:(3)(4)觀察上述實驗結(jié)果,分析這兩個特征參數(shù)對系統(tǒng)暫態(tài)特性的影響通過本次實驗,我對,兩個特征參數(shù)給系統(tǒng)暫態(tài)特性的影響有了更實驗4系統(tǒng)的頻率特性分析12在1.Nyquist圖w2.Bode圖w3.幅值裕度和相位裕度計算=到2圖圖

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