自控II实验1采样控制系统剖析

采样控制系统分析
一、实验目的
观察连续时间系统的采样控制中，零阶保持器的作用与采样时间间隔Ts 对系
统牢固性的影响。

二、实验步骤
1、典型单位负反响连续时间系统的开环传达函数为
G(s)=K/(s 2+s), 作时域仿真 , 并分析 K 对系统性能的影响。

for K=1:2:6:
G0=tf([K],[1 1 0])；
sys=feedback(G0,1)；
step(sys)
hold on；
end
分析： K 值越大，超调量越大
2、将上述连续系统失散化，成为带零阶保持器的采样系统。

作时域仿真，调整采
样周期 T 和增益 K 的大小，观察 T 和 K 对系统牢固性和调治性能的影响。

调整
系数，给出 [1]p384-385 习题 7-24 和 7-26 的答案。

7-24 题
function k(x,T)
G=tf(x,[1 1 0]);
sys=feedback(G,1);
step(sys)
sysd=c2d(sys,T,'zoh');
t=0:T:20;
dstep(sysd,t)
7-26 题
T=0.1;
t=0:T:16;
dstep([0.276 0.198],[1 -1.084 0.566],t)
T=0.1;
t=0:T:16;
dstep([0.4398,0.3155],[1 -0.9282,0.6835],t)
分析：
3、计算机控制系统如图5-7 所示，采样周期 T=0.1s ，试分析不同样的 PID 调治器及
不同样参数对系统性能的影响，并分析各种情况下 PID 参数的选择方法。

function PID(x,y,z)
G=tf(10,conv([1 1],[1 2]));
T=0.1;
sysd=c2d(G,T,'zoh');
%D=tf(x,1)+tf(y,[1 0])+tf(z*[1 0],1);
Dz=tf(x,1)+tf(y*T*[1 0],[1 -1])+tf(z*[1 -1],T*[1 0]);
DGz=series(Dz,sysd);
sysc=feedback(DGz,1);
t=0:T:20;
dstep(sysc,t)
结果 >>
ans =
5
4、实验考据 [1]p373-380例7-35,36,37中的根轨迹和响应曲线。

7-35
T=0.025;T1=0.1;T2=0.005;K=13.6;
G=zpk([],[0 -1/T1 -1/T2],13.6/(T1*T2));
Gz=c2d(G,T,'zoh');
sys=feedback(Gz,1)
t=0:T:2
step(sys,t);grid
T=0.01;T1=0.1;T2=0.005;K=13.6;
G=zpk([],[0 -1/T1 -1/T2],13.6/(T1*T2));
Gz=c2d(G,T,'zoh');
sys=feedback(Gz,1)
t=0:T:2
step(sys,t);grid
实验结果：
>>
ans =
7
>>
结果图
G=zpk([0.8958],[0.5379 1 0.905 0.819],0.008*0.6137,T); sys=feedback(G,1)
step(sys,t);grid
Gz=zpk([],[1 0.98],5*10^-6,T); Dz=zpk([0.98],[],2*10^5,T); G=series(Gz,Dz);
sys=feedback(G,1)
step(sys,t);
grid
Zero/pole/gain: (z-0.98)
----------
z (z-0.98)
>>。