计算机仿真实验报告

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《计算机仿真》

《计算机仿真》

一、实验目的1.学习MATLAB 的基本矩阵运算; 2.学习MATLAB 的点运算; 3.学习复杂运算。

二、实验基本知识1.基本矩阵运算;2.多项式运算;3.代数方程组;4.数值微积分。

5.plot(x,y)——绘制由x,y 所确定的曲线;6.图形窗口的分割;7.图形编辑窗口的使用。

三、实验内容1.给a,b,c 赋如下数据:]6,46,23,4,2,6,3,8,0,1[,3568382412487,278744125431-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=c b a 1)求a+b,a*b,a.*b,a/b,a./b,a^2,a.^2的结果.执行M 文件:%%%%%%%%%clc;clear all;close all; a=[1 3 4;5 12 44;7 8 27]; b=[-7 8 4;12 24 38;68 -5 3]; c=[1,0,8,3,6,2,-4,23,46,6]; a+b a*b a.*b a/b a./ba^2 a.^2%%%%%%%%% 获得结果为:ans =-6 11 817 36 8275 3 30ans =301 60 1303101 108 6081883 113 413 ans =-7 24 1660 288 1672476 -40 81 ans =0.0966 0.0945 0.0080-3.6125 1.5838 -0.5778-1.9917 0.9414 -0.2682ans =-0.1429 0.3750 1.00000.4167 0.5000 1.15790.1029 -1.6000 9.0000ans =44 71 244373 511 1736236 333 1109 ans =1 9 1625 144 193649 64 729 2)求c中所有元素的平均值、最大值.%%%%%%% ave=mean(c) Max=max(c) %%%%%%% 执行结果为:ave =9.1000 Max = 463)求d=b(2:3,[1,3]).执行M 文件为:%%%%%% d=b(2:3,[1,3]) %%%%%% 执行结果为:d =12 38 68 3 2.求解方程⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡001987654321X 。

哈工大 计算机仿真技术实验报告 实验七 基于Simulink的简单电力系统仿真实验

哈工大 计算机仿真技术实验报告 实验七  基于Simulink的简单电力系统仿真实验

实验七 基于Simulink 的简单电力系统仿真实验一、实验目的1)掌握Simulink 的工作环境及SimPowerSystems 功能模块库的应用; 2)掌握Simulink 的powergui 模块的应用;3)掌握发电机的工作原理及稳态电力系统的计算方法;二、实验内容单机无穷大电力系统如图7-1所示。

平衡节点电压00 V V =︒ 。

负荷功率10L P kW =。

线路参数:电阻1l R =Ω;电感0.01l L H =。

发电机额定参数:额定功率100n P kW =;额定电压n V V =;额定励磁电流70 fn i A =;额定频率50n f Hz =。

发电机定子侧参数:0.26s R =Ω,1 1.14 L mH =,13.7 md L mH =,11 mq L mH =。

发电机转子侧参数:0.13f R =Ω,1 2.1 fd L mH =。

发电机阻尼绕组参数:0.0224kd R =Ω,1 1.4 kd L mH =,10.02kq R =Ω,11 1 kq L mH =。

发电机转动惯量和极对数分别为224.9 J kgm =和2p =。

发电机输出功率050 e P kW =时,系统运行达到稳态状态。

在发电机输出电磁功率分别为170 e P kW =和2100 e P kW =时,分析发电机、平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线,以及发电机转速和功率角的变化曲线。

GV三、实验要求(1)利用SimPowerSystems库中的发电机模型、三相负荷模型建立系统的仿真模型;(2)利用powergui模块,对系统的稳态响应及发电机的初始值进行分析,并给发电机付初始值;(3)利用Bus Selector模块分选出需要的发电机输出参数。

利用Three-Phase V-I Measurement模块测量三相电压与电流参数。

(4)给出平衡节点电源和负载的电流、电磁功率变化曲线,以及发电机转速和功率角的变化曲线。

哈工大 计算机仿真技术实验报告 仿真实验四基于Simulink控制系统仿真与综合设计

哈工大 计算机仿真技术实验报告 仿真实验四基于Simulink控制系统仿真与综合设计

基于Simulink 控制系统仿真与综合设计一、实验目的(1) 熟悉Simulink 的工作环境及其功能模块库; (2) 掌握Simulink 的系统建模和仿真方法; (3) 掌握Simulink 仿真数据的输出方法与数据处理;(4) 掌握利用Simulink 进行控制系统的时域仿真分析与综合设计方法; (5) 掌握利用 Simulink 对控制系统的时域与频域性能指标分析方法。

二、实验内容图2.1为单位负反馈系统。

分别求出当输入信号为阶跃函数信号)(1)(t t r =、斜坡函数信号t t r =)(和抛物线函数信号2/)(2t t r =时,系统输出响应)(t y 及误差信号)(t e 曲线。

若要求系统动态性能指标满足如下条件:a) 动态过程响应时间s t s 5.2≤;b) 动态过程响应上升时间s t p 1≤;c) 系统最大超调量%10≤p σ。

按图1.2所示系统设计PID 调节器参数。

图2.1 单位反馈控制系统框图图2.2 综合设计控制系统框图三、实验要求(1) 采用Simulink系统建模与系统仿真方法,完成仿真实验;(2) 利用Simulink中的Scope模块观察仿真结果,并从中分析系统时域性能指标(系统阶跃响应过渡过程时间,系统响应上升时间,系统响应振荡次数,系统最大超调量和系统稳态误差);(3) 利用Simulink中Signal Constraint模块对图2.2系统的PID参数进行综合设计,以确定其参数;(4) 对系统综合设计前后的主要性能指标进行对比分析,并给出PID参数的改变对闭环系统性能指标的影响。

四、实验步骤与方法4.1时域仿真分析实验步骤与方法在Simulink仿真环境中,打开simulink库,找出相应的单元部件模型,并拖至打开的模型窗口中,构造自己需要的仿真模型。

根据图2.1 所示的单位反馈控制系统框图建立其仿真模型,并对各个单元部件模型的参数进行设定。

所做出的仿真电路图如图4.1.1所示。

计算机仿真实验报告-实验三

计算机仿真实验报告-实验三

一、实验内容:实验三 利用欧拉法、梯形数法和二阶显式Adams 法对RLC 串联电路的仿真1前向欧拉法状态方程:Du CX y Bu AX X m +=+=+•1 然后根据前向欧拉法(其中h 为步长)•++=m m m hX X X 1即可得到系统的差分方程2后向欧拉法根据前向欧拉法得到的系统状态方程,结合后向欧拉法(其中h 为步长)•+++=11m m m hX X X 即可得到系统的差分方程3梯形法由前面的系统状态方程,结合梯形法)(211+••+++=m m m m X X h X X 即可得到系统的差分方程4二阶显式Adams 方法由前面的状态方程,结合二阶显式Adams 方法)51623(12211--++-+=m m m m m F F F h X X 即可得到系统的差分方程但是二阶显式Adams 法不能自起步,要使方程起步,需要知道开始的三个值,但是我们只知道第一个值。

经过分析后,二阶显式Adams 方法精度是二阶的,而梯形法精度也是二阶的,因此我们可以先借助梯形法得到输出的前三个值,以达到起步的目的,然后借助上面得到的差分方程对其进行求解。

二、实验波形:下图为前向欧拉法、后向欧拉法、梯形法、二阶显式Adams 方法的系统差分方程得到相应的输出波形:图1 h=410 时四种方法的输出波形图2 h=56-⨯时四种方法的输出波形10图3 h=510-时四种方法的输出波形图4 h=610-时四种方法的输出波形三、实验分析:由输出波形可以看到各种方法的特点(在图中蓝色线均表示连续系统模型的实际输出波形,红色线表示在对应方法下系统的输出波形。

):1前向欧拉法和二阶显式Adams方法对步长的要求很强。

步长太大,最后的到的结果不是绝对收敛,而是发散。

在小步长下才显得收敛,这也从另一方面验证,步长越小,截断误差越小;2步长不能太小,太小的步长相应的舍入误差和累积误差也会增大;3前向欧拉法也可称为显式欧拉法,后向欧拉法也可称为隐式欧拉法,可以看到,后向欧拉法的稳定域要比前向欧拉法大,计算精度也要高一些。

仿真实验报告

仿真实验报告

仿真实验报告第一篇:仿真实验报告仿真软件实验实验名称:基于电渗流的微通道门进样的数值模拟实验日期:2013.9.4一、实验目的1、对建模及仿真技术初步了解2、学习并掌握Comsol Multiphysics的使用方法3、了解电渗进样原理并进行数值模拟4、运用Comsol Multiphysics建立多场耦合模型,加深对多耦合场的认识二、实验设备实验室计算机,Comsol Multiphysics 3.5a软件。

三、实验步骤1、建立多物理场操作平台打开软件,模型导航窗口,“新增”菜单栏,点击“多物理场”,依次新增:“微机电系统模块/微流/斯托克斯流(mmglf)”“ACDC模块/静态,电/传导介质DC(emdc)”“微机电系统模块/微流/电动流(chekf)”2、建立求解域工作界面绘制矩形,参数设置:宽度6e-5,高度3e-6,中心(0,0)。

复制该矩形,旋转90°。

两矩形取联集,消除内部边界。

5和9两端点取圆角,半径1e-6。

求解域建立完毕。

3、网格划分菜单栏,网格,自由网格参数,通常网格尺寸,最大单元尺寸:4e-7。

4、设置求解域参数求解域模式中,斯托克斯流和传导介质物理场下参数无需改动,电动流物理场下,D各向同性,扩散系数1e-8,迁移率2e-11,x速度u,y速度v,势能V。

5、设置边界条件mmglf—入口1和7边界“进口/层流流进/0.00005”出口5和12边界“出口/压力,粘滞应力/0”;emdc—入口1和7边界“电位能/10V”出口5和12边界“接地”其余边界“电绝缘”;chekf—入口1“浓度/1”,7“浓度/0”出口5和12“通量/向内通量-nmflux_c_chekf”其余边界“绝缘/对称”。

6、样品预置(1)求解器参数默认为稳态求解器,不用修改。

(2)求解器管理器设置求解模式:初始值/初始值表达式,点变量值不可解和线性化/从初始值使用设定。

(3)首先求解流体,对斯托克斯流求解,观察求解结果,用速度场表示。

计算机仿真实验实验报告4次

计算机仿真实验实验报告4次
(2)在打开的子库中选取所需的模块;
(3)模块复制及删除;
(4)模块的调整
(5)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ块参数的设置
(6)模块的连接
3、系统仿真运行
(1)在Simulink模型窗口下仿真
(2)在MATLAB命令窗口下仿真
4、仿真结果的输出和保存
(1)利用Scope模块;
(2)利用Out模块(在sinks库中),数据保存在MATLAB工作空间中(有tout和yout两项,分别为仿真时间向量和仿真输出向量),供以后调用和分析;
系统零极点增益模型
状态空间模型
系统模型的转换
系统模型参数的获取
时间延迟系统建模
模型属性设置和获取
系统模型的连接。
实验题目:
1、见教材《机电系统动态仿真》(机械工业出版社,刘白雁编)P-104,习题3、4。
获取已建立模型的参数;
2、系统开环传递函数为:
绘制当K=5、30时系统的Bode图,并判断系统的稳定性;计算K=5、30时系统的幅值和相位裕度;绘制K=5、30时系统的Nyquist图;绘制K=5、30时系统的Nichols图。
转速调节器是调速系统的主导调节器,它使转速n很快地跟随给定电压变化,稳态时可减小转速误差,如果采用PI调节器,则可实现无静差。电流调节器是内环调节器,在外环转速的调节过程中,它的作用是使电流紧紧跟随外环调节器的输出量变化。
实验要求:
根据直流电动机双闭环调速系统机构图,可以建立系统的Simulink仿真模型,经过仿真后,对所得结论进行分析比较,提高系统的动态性能。
3.在[–6,2]范围内用plot和fplot函数分别绘制二维曲线图。
4.绘制z=sin(x)*cos(y)的三维网格和三维曲面图,x,y变化范围均为[0,2π]。

计算机仿真技术实验报告 实验一 利用替换法构建系统仿真模型实验

计算机仿真技术实验报告 实验一 利用替换法构建系统仿真模型实验

计算机仿真技术实验报告实验一 利用替换法构建系统仿真模型实验一.实验目的a) 熟悉MATLAB 的工作环境;b) 掌握在MATLAB 命令窗口调试运行程序;c) 掌握M 文件编写规则及在MATLAB 命令窗口运行程序; d) 掌握利用替换法构造离散模型的方法。

e)二.实验内容电路如图1所示电路进行仿真试验。

元件参数:V E 1=,Ω=10R ,H L 01.0=,F C μ1=。

初始值:A i L 0)0(=,V u c 0)0(=。

输出量电容电压)(t u c 。

DC)(t u c 图1 RLC 串联电路三、实验要求a) 利用替换法建立图1电路的离散数需模型; b)建立计算机仿真模型;c) 选择一组离散时间间隔值,进行仿真试验; d)分析仿真结果,从仿真模型实现的难易性、模型的稳定性、模型的精度及离散时间间隔等方面,对两种方法构造的离散系统模型进行对比分析,并给出分析结论。

四、实验原理及方法系统的数学模型根据计算可知:该连续系统的传递函数为2(s)1(s)(s)1c U G U LCs RCs ==++ 下面对系统的离散仿真模型进行分析:1. 简单替换法由简单替换法计算方法可知,将1z s T-=带入上式得到下面的传递函数方程: 22221()11111()*[2()]*(1())G z LC z RC LC z LC RC T T T T T=+-++- 由此得到该传递函数的差分方程:338282(n 2)(210T)y(n 1)(10T 110T )y(n)10y T +=-++--+2. 双线性替换法根据计算,得到该种方式下的传递函数方程:222222*1()11111[4()2()1]*[28()]*[4()2()1]z z G z LC RC z LC z LC RC T T T T T++=+++-+-+并由此得到差分方程:82823828231(n 2)((8210T )y(n 1)(10T 102T 4)y(n)410T )101024y T T +=-⨯+--⨯++⨯+⨯+五、实验结果根据以上理论编程并得到以下结果:利用简单替换法和双线性替换法仿真数据,依次为采样时间增加的图像。

仿真软件操作实验报告(3篇)

仿真软件操作实验报告(3篇)

第1篇实验名称:仿真软件操作实验实验目的:1. 熟悉仿真软件的基本操作和界面布局。

2. 掌握仿真软件的基本功能,如建模、仿真、分析等。

3. 学会使用仿真软件解决实际问题。

实验时间:2023年X月X日实验地点:计算机实验室实验器材:1. 仿真软件:XXX2. 计算机一台3. 实验指导书实验内容:一、仿真软件基本操作1. 打开软件,熟悉界面布局。

2. 学习软件菜单栏、工具栏、状态栏等各个部分的功能。

3. 掌握文件操作,如新建、打开、保存、关闭等。

4. 熟悉软件的基本参数设置。

二、建模操作1. 学习如何创建仿真模型,包括实体、连接器、传感器等。

2. 掌握模型的修改、删除、复制等操作。

3. 学会使用软件提供的建模工具,如拉伸、旋转、镜像等。

三、仿真操作1. 设置仿真参数,如时间、步长、迭代次数等。

2. 学习如何进行仿真,包括启动、暂停、继续、终止等操作。

3. 观察仿真结果,包括数据、曲线、图表等。

四、分析操作1. 学习如何对仿真结果进行分析,包括数据统计、曲线拟合、图表绘制等。

2. 掌握仿真软件提供的分析工具,如方差分析、回归分析等。

3. 将仿真结果与实际数据或理论进行对比,验证仿真模型的准确性。

实验步骤:1. 打开仿真软件,创建一个新项目。

2. 在建模界面,根据实验需求创建仿真模型。

3. 设置仿真参数,启动仿真。

4. 观察仿真结果,进行数据分析。

5. 将仿真结果与实际数据或理论进行对比,验证仿真模型的准确性。

6. 完成实验报告。

实验结果与分析:1. 通过本次实验,掌握了仿真软件的基本操作,包括建模、仿真、分析等。

2. 在建模过程中,学会了创建实体、连接器、传感器等,并能够进行模型的修改、删除、复制等操作。

3. 在仿真过程中,成功设置了仿真参数,启动了仿真,并观察到了仿真结果。

4. 在分析过程中,运用了仿真软件提供的分析工具,对仿真结果进行了数据分析,并与实际数据或理论进行了对比,验证了仿真模型的准确性。

计算机仿真技术实验

计算机仿真技术实验

计算机仿真技术实验实验报告格式广西大学实验报告姓名:指导老师:成绩:学院:专业:班级:实验内容:年月日其他组员及各自发挥的作用:张三设计了MATLAB仿真并一起调试了动手实验,撰写实验报告了X部分李四设计了电路图并在Multism中做了仿真,撰写实验报告了X部分王五通过与张三和李四讨论对实验结果进行了分析总结,撰写实验报告了X部分【实验时间】####年##月##日【实验地点】在这里填上实验地点。

【实验目的】在这里填上实验目的。

【实验设备与软件】在这里填上实验设备与软件。

【实验原理】在这里简要的总结叙述实验原理。

(简明扼要)【实验内容、方法、过程与分析】1、实验内容在这里简要的叙述实验内容。

(注意:是对实验内容的总结归纳,言简意赅,不是照抄,不要多于400字)2、实验方法在此说明实验所采用的方法以及分析基本依据,比如:根据实验内容要求,对表达式进行处理,画出模拟电路图并在Multisim中仿真,然后在实验箱中验证并比较仿真结果。

3、实验过程与分析在这里详细说明您的实验过程及记录的数据,并适时进行分析。

【实验结论与总结】在这里先写上本实验得到的结论(可以分点列出),以及你做实验的总结(获得了什么?明白了什么?等,可以分点列出),并提出一些改进的措施。

实验一 Matlab 基本符号和常用函数实验类型:验证 难度系数:0.1 实验性质:必做 课内学时:3 课外学时:0 分组人数:1 开课方式:在MA TLAB 平台上完成实验,提交实验报告。

实验目的:1、熟悉Matlab 集成环境。

2、掌握Matlab 的基本符号和常用函数。

实验设备与软件:1、MA TLAB 数值分析软件实验原理:MATLAB 是由MathWorks 公司推出的以矩阵为基本数据单位的科学与工程计算软件,具有高性能图形可视化功能,提供了许多专用工具箱,在信号分析与处理、图像处理、系统控制等领域有广泛应用。

学习和使用MATLAB 最好的方式是通过查阅MA TLAB 的帮助系统。

昆明理工大学计算机仿真实验报告实验一

昆明理工大学计算机仿真实验报告实验一

实验一常微分方程的求解及系统数学模型的转换一.实验目的通过实验熟悉计算机仿真中常用到的Matlab指令的使用方法,掌握常微分方程求解指令和模型表示及转换指令,为进一步从事有关仿真设计和研究工作打下基础。

二. 实验设备个人计算机,Matlab软件。

三. 实验准备预习本实验有关内容(如教材第2、3、5章中的相应指令说明和例题),编写本次仿真练习题的相应程序。

四. 实验内容1. Matlab中常微分方程求解指令的使用题目一:请用MATLAB的ODE45算法分别求解下列二个方程。

要求:1.编写出Matlab 仿真程序;2.画出方程解的图形并对图形进行简要分析;3.分析下列二个方程的关系。

1.2.1.仿真程序方程一:f1=inline('-x^2','t','x');[t,x]=ode45(f1,[0,30],[1]);plot(t,x,'-*');grid方程二:f2=inline('x^2','t','x');[t,x]=ode45(f2,[0,30],[-1]);plot(t,x,'-*');grid2.方程解的图形图形进行简要分析3.3.二个方程的关系题目二:下面方程组用在人口动力学中,可以表达为单一化的捕食者-被捕食者模式(例如,狐狸和兔子)。

其中1x 表示被捕食者, 2x 表示捕食者。

如果被捕食者有无限的食物,并且不会出现捕食者。

于是有1'1x x ,则这个式子是以指数形式增长的。

大量的被捕食者将会使捕食者的数量增长;同样,越来越少的捕食者会使被捕食者的数量增长。

而且,人口数量也会增长。

请分别调用ODE45、ODE23算法求解下面方程组。

要求编写出Matlab 仿真程序、画出方程组解的图形并对图形进行分析和比较。

fun3 m 文件:function fun3=fun3(t,x)fun3=[x(1)-0.1*x(1)*x(2)+0.01*t;-x(2)+0.02*x(1)*x(2)+0.04*t]Ode45解函数程序:[t,x]=ode45('fun3',[0,20],[30,20]);plot(t,x,'-*');title('ode45解函数');gtext('捕食者');gtext('被捕食者');xlabel('t=0:20');gridOde45解函数图像:Ode23解函数程序:[t,x]=ode23('fun3',[0,20],[30,20]);plot(t,x,'-*');title('ode23解函数');gtext('捕食者');gtext('被捕食者');xlabel('t=0:20');gridOde23解函数图像:2. Matlab 中模型表示及模型转换指令的使用 题目三:若给定系统的的传递函数为1132106126)(23423+++++++=s s s s s s s s G 请用MATLAB 编程求解其系统的极零点模型。

matlab 仿真实验报告

matlab 仿真实验报告

matlab 仿真实验报告Matlab 仿真实验报告引言:在科学研究和工程应用中,仿真实验是一种非常重要的手段。

通过在计算机上建立数学模型和进行仿真实验,我们可以更好地理解和预测现实世界中的各种现象和问题。

Matlab作为一种强大的科学计算软件,被广泛应用于各个领域的仿真实验中。

本文将介绍我进行的一次基于Matlab的仿真实验,并对实验结果进行分析和讨论。

实验背景:在电子通信领域中,信号的传输和接收是一个重要的研究方向。

而在进行信号传输时,会受到各种信道的影响,如噪声、衰落等。

为了更好地理解信道的特性和优化信号传输方案,我进行了一次关于信道传输的仿真实验。

实验目的:本次实验的目的是通过Matlab仿真,研究不同信道条件下信号传输的性能,并对比分析不同传输方案的优劣。

实验步骤:1. 信道建模:首先,我需要建立信道的数学模型。

根据实际情况,我选择了常见的高斯信道模型作为仿真对象。

通过Matlab提供的函数,我可以很方便地生成高斯噪声,并将其加入到信号中。

2. 信号传输方案设计:接下来,我需要设计不同的信号传输方案。

在实验中,我选择了两种常见的调制方式:频移键控(FSK)和相移键控(PSK)。

通过调整不同的调制参数,我可以模拟不同的传输效果。

3. 信号传输仿真:在信道模型和传输方案设计完成后,我开始进行信号传输的仿真实验。

通过Matlab提供的信号处理函数,我可以很方便地生成调制后的信号,并将其传输到信道中。

4. 信号接收和解调:在信号传输完成后,我需要进行信号接收和解调。

通过Matlab提供的信号处理函数,我可以很方便地对接收到的信号进行解调,并还原出原始的信息信号。

5. 仿真结果分析:最后,我对仿真结果进行分析和讨论。

通过对比不同信道条件下的传输性能,我可以评估不同传输方案的优劣,并得出一些有价值的结论。

实验结果与讨论:通过对不同信道条件下的信号传输仿真实验,我得到了一些有价值的结果。

首先,我观察到在高斯噪声较大的信道条件下,PSK调制比FSK调制具有更好的抗干扰性能。

计算机仿真(Matlab)上机报告

计算机仿真(Matlab)上机报告

计算机仿真上机报告班级:信息101学号:201027012 姓名:张化迪指导老师:李贺实验一1、实验要求:安装Matlab软件,熟悉Matlab语言的基本语法格式及用法2.实验过程:3、实验感受:本次实验内容主要是安装Matlab以及熟悉Matlab的界面和基本操作,安装Matlab软件后,按照老师的要求执行了Matlab命令。

我熟悉了Matlab软件的安装步骤并了解了Matlab的基本语句和用法。

实验二1、实验要求:用Matlab编程语言实现AMI编码,要求可以将文本文件中的数据读入matlab程序,然后转换为数值量进行AMI编码,然后存入一个新的文本文件中。

并且将编码前后的数据用画图函数在程序中实现,运行并测试。

2、实验程序:3、实验结果4.实验分析本次实验中要求实现AMI的编码转码和图像表示,在本次实验中,在工作区中建立对应的AMI的编码的文件,注意码元1 、0 之间要有空格,这样可以确保Matlab程序对文件的读入和转换是正确的。

通过对转码后的波形可得出,利用上述程序成功实现了对AMI码的转换,同时另一个生成的文本文档也验证了该程序实现老师要求的AMI编码的可行性。

实验三1、实验要求:以经典的二阶电路为例(例如RLC电路),利用数值分析函数(例如龙格库塔函数)用Matlab语言编写程序实现其参数的计算及观测2、程序:方程定义的M文件(文件1)使用ode32仿真的M文件(文件2)t0=0;3、仿真结果:4、实验总结:本实验通过Matlab运用数值分析函数对二阶电路进行分析,对二阶电路各参数进行计算,得到相应图像。

通过此次实验我也掌握了Matlab中M格式文件的用法,并熟悉了数值分析函数的使用方法以及使用Matalab对二阶电路编程分析的方法。

实验四1、实验要求:熟悉Simulink建模及通信、数字信号处理工具箱,建立简单的数字信号BPSK 的调制解调模型,并借助示波器等虚拟工具观测数据的正确性。

计算机辅助设计与仿真实验报告

计算机辅助设计与仿真实验报告

实验报告课程名称:计算机辅助设计与仿真实验题目:计算机辅助设计与仿真专业班级:学生姓名:学生学号:实验时间:指导教师:实验一 MATLAB基本操作一、实验目的1、熟悉MA TLAB环境。

2、掌握MA TLAB矩阵输入、运算以及MA TLAB的数值运算功能。

3、掌握各种数据的创建‘访问,扩建,缩减。

创建一个2*2元宝叔祖,扩充和缩减二、实验内容及结果1、利用help命令,查找plot、stem、clear、clc、who、whos和*、.*等的帮助文件。

同时练习helpdesk 命令。

2、在命令窗口中运行demo命令,运行有关通信、信号处理的演示。

3、输入X=[1,2,3],Y=[4,5,6],计算Z=X.*Y,Z=X.\Y,Z=X.^Y,Z=X.^2,2 .^[X Y]。

以及输入D= [1,4,7;8,5,2;3,6,0],计算Z=D^3,D.^3,Z=3.^D,掌握元素运算和矩阵运算的区别。

解:>> X=[1 2 3];>> Y=[4 5 6];>> Z=X.*YZ =4 10 18>> Z=X.\YZ =4.0000 2.5000 2.0000>> Z=X.^YZ =1 32 729>> Z=X.^2Z =1 4 9>> Z=2.^[X Y]Z =2 4 8 16 32 64>> D= [1,4,7;8,5,2;3,6,0]D =1 4 78 5 23 6 0>> Z=D^3Z =627 636 510804 957 516486 612 441>> Z=D.^3Z =1 64 343512 125 827 216 0>> Z=3.^DZ =3 81 21876561 243 927 729 14、输入X=[-1 0 1],计算Y=X-1,l=length(X),pi*X,X*Y',Y'*X,验证矩阵的左乘与右乘不相等,此外,试举例比较size和length的区别。

电脑模拟电路实验报告(3篇)

电脑模拟电路实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解电脑模拟电路的基本原理和组成;2. 掌握电脑模拟电路的仿真方法和技巧;3. 分析电脑模拟电路的性能指标,提高电路设计能力。

二、实验原理电脑模拟电路是指使用计算机软件对实际电路进行模拟和分析的一种方法。

通过搭建电路模型,可以预测电路的性能,优化电路设计。

实验中主要使用到的软件是Multisim。

三、实验内容及步骤1. 电路搭建以一个简单的RC低通滤波器为例,搭建电路模型。

首先,在Multisim软件中创建一个新的电路,然后按照电路图添加电阻、电容和电源等元件。

将电阻和电容的参数设置为实验所需的值。

2. 仿真设置在仿真设置中,选择合适的仿真类型。

本实验选择瞬态分析,观察电路在时间域内的响应。

设置仿真时间,本实验设置时间为0-100ms。

设置仿真步长,本实验设置步长为1μs。

3. 仿真运行点击运行按钮,观察仿真结果。

在Multisim软件的波形窗口中,可以看到电路的输入信号和输出信号随时间变化的曲线。

4. 数据分析分析仿真结果,观察电路的频率响应、幅度响应和相位响应。

本实验中,观察RC 低通滤波器的截止频率、通带增益和阻带衰减等性能指标。

5. 结果优化根据仿真结果,对电路参数进行调整,优化电路性能。

例如,可以通过调整电容值来改变截止频率,通过调整电阻值来改变通带增益。

四、实验结果与分析1. 频率响应通过仿真结果可以看出,RC低通滤波器的截止频率约为3.18kHz。

在截止频率以下,电路具有良好的滤波效果;在截止频率以上,电路的幅度衰减明显。

2. 幅度响应在通带内,RC低通滤波器的增益约为-20dB。

在阻带内,增益约为-40dB。

3. 相位响应在截止频率以下,电路的相位变化约为-90°;在截止频率以上,相位变化约为-180°。

五、实验结论1. 通过本实验,加深了对电脑模拟电路基本原理的理解;2. 掌握了Multisim软件在电路仿真中的应用;3. 分析了电路性能指标,提高了电路设计能力。

计算机仿真实验报告

计算机仿真实验报告

目录实验一Matlab语言编程 (1)一.实验目的 (1)二.具体实验内容、步骤、要求: (1)实验二数值积分算法及函数调用练习 (3)一.实验目的 (3)二.实验实例介绍: (3)实验三控制工具箱与SIMULINK软件应用 (9)一.实验目的 (9)二.实验预习要求: (9)三.学会调出、运行已由SIMULINK建立的仿真模型。

(9)四.实验设计题目与要求: (10)实验一 Matlab 语言编程一. 实验目的熟悉Matlab 语言及其编程环境,掌握编程方法 要求认真听取实验指导老师讲解与演示二. 具体实验内容、步骤、要求:1.运行交互式学习软件,学习Matlab 语言2.在Matlab 的命令窗口下输入如下命令:INTRO,然后根据显示出来的幻灯片右面按钮进行操作,可按START —>NEXT —>NEXT 按钮,一步步运行,观察。

3.自编程序并完成上机编辑、调试、运行,存盘。

(1). 用Matlab 命令完成矩阵的各种运算,例如:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=44434241343332312423222114131211A 求出下列运算结果,并上机验证。

A(:,1),A(2,:),A(1:2,2:3),A(2:3,2:3),A(:,1:2),A(2:3), A(:),A(:,:),ones(2,2), eye(2)⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=41312111A(:,1)[]24232221:)A(2,=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=232213123):2,2:A(1 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=333223223):3,2:A(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=42413231222112112):A(:,1[]31213):A(2=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=44342414433323134232221241312111A(:)⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=44434241343332312423222114131211:)A(:,⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1111)2,2(ones ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=1001)2(eye(2). 绘制数学函数图形t=0:0.1:8;y=1-2*t.*sin(t); plot(t,y)12345678-15-10-551015时间t输出y绘制数学函数图形4.理解命令文件和函数文件的区别,并自编函数文件并调用。

计算机仿真实验

计算机仿真实验

计算机仿真实验计算机仿真实验各位同学:(1)这是计算机仿真实验内容,给出的实验过程已在matlab 上运行,你们可以直接copy 在matlab 上运行,观察运行结果,对比学习。

(2)实验要求写出实验报告,实验报告的内容就按照以下给出的内容来写。

实验一:MATLAB 基础入门实验目的:熟悉MATLAB 环境,掌握一维数组的创建,二维数组的创建。

(1)一维数组的创建:观察下列计算结果,理解数组运算的意义:a=[1,2,pi,9,0]b=0:2:10c=linspace(1,2,10)a(2) b(5) c(6)(2)二维数组的创建:a=[1,2,3,0;9,22,1,1];观察下列计算结果,理解数组运算的意义:a(1,2) a(2,3) a(:) a(:,:) a(:,1) a(2,:)[1,2;3,4]+10[1,2;3,4]*[0.1,0.2;0.3,0.4][1,2;3,4].\[20,10;9,2]sin([1,2;3,4])[a,b]=find([1,2;3,4]>=[4,3;2,1]) [a,b]find([1,2;3,4]>=[4,3;2,1])(3) 观察下列计算结果,理解这些命令的意义Clear a ; Which ;clc 的作用实验目的:掌握MA TLAB 中基本的二维绘图plot(x,y);plot(x,y,string)指出以下各个绘图命令的输出图形分别是什么,并上机验证t=0:pi/20:2*pi;y=sin(t);plot(t,y)t=[0 1]; x=[1 2]; y=[x;3 4]; z=[y;5 6];plot(t,x,'r') plot(t,y, 'b') plot(t,y') plot(t,z) plot(t,z') 线型 -实线 :虚线 -. 点划线 --间断线点标记 . 点 o 小圆圈 x 叉子符 +加号 *星号s 方格 d 菱形 ^朝上三角 v 朝下三 >朝右三角颜色 y 黄色 m 品红色 c 青色 r 红色 g 绿色b 蓝色w 白色上机指出以下各个绘图命令的输出图形分别是什么t=0:pi/20:2*pi; plot(t,sin(t) ,'r:>')hold on;plot(t,cos(t),'b-.h')title('sin(t),cos(t)的函数图形')xlabel('t=0:pi/20:2*pi;')ylabel('sin(t),cos(t)')legend('sin(t)','cos(t)')体验grid on /grid off;hold on/hold off;figure(2)的作用利用 plot 函数在一个坐标系下绘制以下函数的图形:y1=sin(x),y2=cos(x),y3=sin(2*x),x在0到2*pi区间y 1 用黑色间断线点标记为星号y 2 用红色实线点标记为小方格y 3 用蓝色虚线点标记为小圆圈实验目的:掌握matlab 编程的基本知识。

计算机仿真Matlab 实验报告二

计算机仿真Matlab 实验报告二

实验二非线性系统的数字仿真实验一、实验目的学会用数字仿真方法分析线性和非线性系统的动态特性以及各种典型非线性环节对控制系统动态特性的影响。

二、实验内容系统模型如习题2.17所示。

根据控制理论分析,该系统将出现振幅为0.3,频率为0.8的自激振荡。

1. 按实验目的、要求和已知条件,建立系统的Simulink模型。

2. 在不引入非线性环节的情况下运行仿真模型,观察纪录系统动态特性的变化。

3. 在同样的条件下,引入滞环继电特性非线性环节,再运行仿真模型,观察纪录该非线性环节对系统过渡过程的影响。

4. 将滞环继电特性非线性环节换成饱和非线性环节,C1仍为0.3,运行仿真模型,观察纪录饱和非线性环节对系统过渡过程的影响。

实验解答:1.按实验目的、要求和已知条件,建立系统的Simulink模型。

建立Simulink模型如下:2.在不引入非线性环节的情况下运行仿真模型,观察纪录系统动态特性的变化。

去掉上图中的非线性环节—Relay,得到下图仿真结果:从图可以看出,开始会有突变,之后趋于稳定。

3. 在同样的条件下,引入滞环继电特性非线性环节,再运行仿真模型,观察纪录该非线性环节对系统过渡过程的影响。

如下,加入了滞环继电特性非线性环节从图中可以看出,系统产生了自激振荡,可以通过编程找到仿真曲线上的极值点,求出该图线的周期、角频率以及振幅。

通过仿真,由仿真图像可以很明白地看出,产生了自激振荡,且该自激振荡幅度约为0.6,周期约为8,则角频率约为0.8。

仿真结果与题目一致。

4. 将滞环继电特性非线性环节换成饱和非线性环节,C1仍为0.3,运行仿真模型,观察纪录饱和非线性环节对系统过渡过程的影响。

由图可得,仿真曲线的变化趋于缓和,但同时进入稳定的速率变慢。

即加入的饱和环节在系统中起到了限幅的作用。

饱和非线性环节使得系统更加平和的进入了稳定状态。

仿真设计制作实验报告

仿真设计制作实验报告

实验名称:基于仿真软件的XXX系统设计一、实验目的1. 熟悉XXX仿真软件的基本操作和功能;2. 掌握XXX系统设计的基本流程和方法;3. 培养团队合作和创新能力;4. 验证系统设计的可行性和有效性。

二、实验内容本次实验主要围绕XXX系统设计展开,包括以下步骤:1. 系统需求分析;2. 系统功能模块划分;3. 系统架构设计;4. 仿真模型搭建;5. 系统性能评估;6. 结果分析与优化。

三、实验过程1. 系统需求分析在实验开始前,我们首先对XXX系统进行了详细的需求分析。

通过查阅相关资料、与项目组成员讨论,确定了系统的主要功能、性能指标和约束条件。

2. 系统功能模块划分根据需求分析结果,我们将系统划分为以下功能模块:(1)模块A:负责数据采集与处理;(2)模块B:负责数据存储与管理;(3)模块C:负责数据处理与分析;(4)模块D:负责系统监控与报警。

3. 系统架构设计结合XXX仿真软件的特点,我们采用分层架构设计系统,包括以下层次:(1)数据层:负责数据采集、存储和管理;(2)业务层:负责数据处理和分析;(3)表示层:负责系统监控和报警。

4. 仿真模型搭建根据系统架构设计,我们利用XXX仿真软件搭建了以下模型:(1)数据采集模块:采用传感器采集实时数据,并通过数据传输模块传输至数据层;(2)数据存储模块:采用数据库存储采集到的数据;(3)数据处理与分析模块:对存储的数据进行分析,提取有用信息;(4)系统监控与报警模块:实时监控系统运行状态,并在异常情况下发出报警。

5. 系统性能评估为了验证系统设计的可行性和有效性,我们对系统进行了性能评估。

主要评估指标包括:(1)数据处理速度:通过对比实际数据处理时间和理论计算时间,评估数据处理速度;(2)系统稳定性:通过长时间运行系统,观察系统运行状态,评估系统稳定性;(3)系统可扩展性:通过修改系统参数,评估系统可扩展性。

6. 结果分析与优化根据性能评估结果,我们对系统进行了以下优化:(1)优化数据处理算法,提高数据处理速度;(2)优化系统架构,提高系统稳定性;(3)增加系统功能模块,提高系统可扩展性。

计算机仿真 simulink实验报告

计算机仿真  simulink实验报告

电子信息工程系实验报告课程名称:计算机仿真技术成绩:实验项目名称: Simulink基本仿真实验时间: 2008-9-17指导教师(签名):班级:通信061 姓名:学号:一、实验目的熟悉Simulink的基本模块库,掌握模块的基本操作。

学习建立简单的仿真模型的方法,并且通过建模仿真掌握Simulink模块的基本参数设置和系统仿真参数设置。

二、实验环境硬件:PC机,基本配置CPU PII以上,内存256M以上;软件:Matlab 版本6.5三、实验原理Simulink提供了大量以图形方式给出的内置系统模块,使用这些内置模块可以快速方便地设计出特定的动态系统。

Simulink的模块库能够对系统模块进行有效的管理与组织,使用Simulink模块库浏览器可以按照类型选择合适的系统模块、获得系统模块的简单描述以及查找系统模块等,并且可以直接将模块库中的模块拖动或者拷贝到用户的系统模型中以构建动态系统模型。

常见的模块有连续系统模块,离散系统模块,信号模块,数学操作模块等。

当对系统中各模块参数以及系统仿真参数进行正确设置之后,单击系统模型编辑器上的Play图标(黑色三角)或选择Simulation菜单下的Start便可以对系统进行仿真分析。

可以使用Scope观察结果波形,使用To Workspace模块将结果输出到Matlab主窗口工作区, 也可以将结果输出到mat文件。

四、实验内容及结果分析1、建立如图1所示的仿真模型,研究不同的数据输出方式。

Sine Wave模块参数默认;系统仿真参数设置选择默认方式。

图1 仿真模型1当数据输出到Workspace时,To Workspace模块Save Format参数设置为Array。

仿真后可在Workspace窗口输出采样时间变量tout和正弦波采样值变量simout。

其大小均为51×1的数组。

这是因为仿真时间为10S,默认采样间隔为0.2S。

当数据以mat格式的文件进行保存时,选择To File模块。

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《计算机仿真》上机实验报告姓名:学号:专业:班级:实验一常微分方程的求解及系统数学模型的转换一.实验目的通过实验熟悉计算机仿真中常用到的Matlab指令的使用方法,掌握常微分方程求解指令和模型表示及转换指令,为进一步从事有关仿真设计和研究工作打下基础。

二. 实验设备个人计算机,Matlab软件。

三. 实验准备预习本实验有关内容(如教材第2、3、5章中的相应指令说明和例题),编写本次仿真练习题的相应程序。

四. 实验内容1. Matlab中常微分方程求解指令的使用题目一:请用MATLAB的ODE45算法分别求解下列二个方程。

要求:1.编写出Matlab 仿真程序;2.画出方程解的图形并对图形进行简要分析;3.分析下列二个方程的关系。

1.2.1.仿真程序xp1=@(t,x)-x^2;[t,x]=ode45(xp1,[0,20],[1]);plot(t,x);title('xp1')gridxp2=@(t,x)x^2;[t,x]=ode45(xp2,[0,20],[-1]);figure (2);plot(t,x);xlabel('t');ylabel('x')grid2.方程解的图形图形进行简要分析3.二个方程的关系题目二:下面方程组用在人口动力学中,可以表达为单一化的捕食者-被捕食者模式(例如,狐狸和兔子)。

其中1x 表示被捕食者, 2x 表示捕食者。

如果被捕食者有无限的食物,并且不会出现捕食者。

于是有1'1x x ,则这个式子是以指数形式增长的。

大量的被捕食者将会使捕食者的数量增长;同样,越来越少的捕食者会使被捕食者的数量增长。

而且,人口数量也会增长。

请分别调用ODE45、ODE23算法求解下面方程组。

要求编写出Matlab 仿真程序、画出方程组解的图形并对图形进行分析和比较。

function xp3=xp3(t,x)xp3=[x(1)-0.1*x(1)*x(2)+0.01*t ;-x(2)+0.02*x(1)*x(2)+0.04*t][t,x]=ode45('xp3',[0,20],[30;20]); plot(t,x);grid[t,x]=ode23('xp3',[0,20],[30;20]); plot(t,x);gridODE45ODE232. Matlab 中模型表示及模型转换指令的使用题目三:若给定系统的的传递函数为1132106126)(23423+++++++=s s s s s s s s G 请用MATLAB 编程求解其系统的极零点模型。

num=[6 12 6 10]; den=[1 2 3 1 1];[z,p,k]=tf2zp(num,den); sys=zpk(z,p,k) 题目四:习题2.4)65)1(54)(22+++++=s s s s s s G (的对角标准型num=[1 4 5];den=conv([1 0],[1 5 6]); sys=tf(num,den); canon(sys,'modal') 题目五:习题5.802.03.0)z (2+-=z z zG 采样周期 Ts=0.02s 先在t=0.1s 仿真dnum=[1,0 ];dden=[1 -0.3 0.02];sys1=tf(dnum,dden,0.02) sys2=d2d(sys1,0.1)五.总结与体会实验二 Matlab 优化工具箱的使用一.实验目的通过上机操作熟悉Matlab 优化工具箱的主要功能及其使用方法,掌握优化工具箱中常用函数的功能和语法,并利用其进行极值运算、求解线性和非线性问题等,为进一步的仿真设计和研究打下基础。

二. 实验设备个人计算机,Matlab 软件。

三. 实验准备预习本实验有关内容(如教材第6章中的相应指令说明和例题),编写本次仿真练习题的相应程序。

四. 实验内容1. 应用Matlab 优化工具箱求解优化问题例题6.6~6.10,选做2题,要求自行修改方程系数,并比较运行结果。

例6.6 例如我们希望求解非线性方程:21212122x x e x x e x x --=+-=-初始值为x0 = [-5 -5]function F = myfun(x)F = [2*x(1) - x(2) - exp(-x(1)); -x(1) + 2*x(2) - exp(-x(2))];x0 = [-5; -5];options=optimset('Display','iter'); [x,fval] = fsolve(@myfun,x0,options)例6.7 利用Matlab 语言求解下列线性规划问题,,,41232642..532min 4321431432143214321≥≤++≤+-+≤-++-+--x x x x x x x x x x x x x x x t s x x x xf=[-2 -1.3 -5]';A=[1 2 4 -1; 2 3 -1 1; 1 0 1 1; -1 0 0 0; 0 -1 0 0; 0 0 -1 0; 0 0 0 -1]; b=[6 12 4 0 0 0 0]'; X=linprog(f,A,b)例 6.8:利用Matlab 命令求解下面的无约束非线性规划问题。

)12424()(m i n 221222112++++=∈x x x x x e x f x Rxfunction f=fun(x,y) f=exp(x(1))*(4*x(1)^2+2*x(2)^2+4*x(1)*x(2)+2*x(2)+1) function f=fun(x,y) f=exp(x)*(4*x^2+2*y^2+4*x*y+2*y+1);options=[];[x,options]=fminunc(fun,[-1 1],options)2. 应用Matlab优化工具箱求解极值问题已知函数f(x)=10*exp(-x)*cos(x) ,求函数的极值。

(1)x∈[2,5]时,求函数的最小值,并画出函数的曲线。

(2)x∈[3,9]时,求函数的最大值,并画出函数的曲线。

(1)[x,f]=fminbnd('10*exp(-x)*cos(x)',2,5),fplot('10*exp(-x)*cos(x)',[2 5])(2)f='-10*exp(-x)*cos(x)';[x,f]=fminbnd(f,3,9),fplot('10*exp(-x)*cos(x)',[3 9]) a=inline('-10*exp(-x)*cos(x)','x');[x,a]=fminbnd(a,3,9)f=-10*exp(-x)*cos(x);a=inline('f');[x,a]=fminbnd(a,3,9)五.总结与体会实验三 利用Matlab 和Simulink 进行系统仿真设计一.实验目的通过实验对一个汽车运动控制系统进行实际设计与仿真,掌握控制系统性能的分析和仿真处理过程,熟悉用Matlab 和Simulink 进行系统仿真的基本方法。

二. 实验设备个人计算机,Matlab 软件。

三. 实验准备预习本实验相关说明,复习PID 控制器的原理和作用,明确汽车运动控制系统问题的描述及其模型表示,编写本次仿真练习的相应程序。

四. 实验说明本实验是对一个汽车运动控制系统进行实际设计与仿真,其方法是先对汽车运动控制系统进行建摸,然后对其进行PID 控制器的设计,建立了汽车运动控制系统的模型后,可采用Matlab 和Simulink 对控制系统进行仿真设计。

注意:设计系统的控制器之前要观察该系统的开环阶跃响应,采用阶跃响应函数step( )来实现,如果系统不能满足所要求达到的设计性能指标,需要加上合适的控制器。

然后再按照仿真结果进行PID 控制器参数的调整,使控制器能够满足系统设计所要求达到的性能指标。

五. 实验内容 1. 问题的描述如下图所示的汽车运动控制系统,设该系统中汽车车轮的转动惯量可以忽略不计,并且假定汽车受到的摩擦阻力大小与汽车的运动速度成正比,摩擦阻力的方向与汽车运动的方向相反,这样,该汽车运动控制系统可简化为一个简单的质量阻尼系统。

根据牛顿运动定律,质量阻尼系统的动态数学模型可表示为:⎩⎨⎧==+v y u bv vm 系统的参数设定为:汽车质量m =1000kg ,比例系数b =50 N ·s/m , 汽车的驱动力u =500 N 。

根据控制系统的设计要求,当汽车的驱动力为500N 时,汽车将在5秒内达到10m/s 的最大速度。

由于该系统为简单的运动控制系统,因此将系统设计成10%的最大超调量和2%的稳态误差。

这样,该汽车运动控制系统的性能指标可以设定为:上升时间:t r <5s ;最大超调量:σ%<10%; 稳态误差:e ssp <2%。

2.系统的模型表示假定系统的初始条件为零,则该系统的Laplace 变换式为:⎩⎨⎧==+)()()()()(s V s Y s U s bV s msV 即 )()()(s U s bY s msY =+ 则该系统的传递函数为:bms s U s Y +=1)()( 如果用Matlab 语言表示该系统的传递函数模型,相应的程序代码如下: g=tf(1,[1000,50]),同时,系统的数学模型也可写成如下的状态方程形式:⎪⎩⎪⎨⎧=+-=vy u m v m b v 1 如果用Matlab 语言表示该系统状态空间模型,相应的程序代码如下:sys=ss(-0.05,0.001,1,0), 3. 系统的仿真设计● 利用Matlab 进行仿真设计I .求系统的开环阶跃响应在Matlab 命令窗口输入相应的程序代码,得出该系统的模型后,接着输入下面的指令:step(500*g),step(500*sys),可得到该系统的开环阶跃响应曲线,如下图所从图上可看出该系统不能满足系统设计所要求达到的性能指标,需要加上合适的控制器。

II .PID 控制器的设计PID 控制器的传递函数为:sK s K s K s K s K K IP D D I P ++=++2在PID 控制中,比例(P )、积分(I )、微分(D )这三种控制所起的作用是不同的(请注意在实验总结中进行归纳)。

下面分别讨论其设计过程。

(1)比例(P )控制器的设计增加比例控制器之后闭环系统的传递函数为:)()()(P PK b ms K s U s Y ++=由于比例控制器可以改变系统的上升时间,现在假定Kp =100,观察一下系统的阶跃响应。

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