控制系统设计与仿真实验报告

阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

控制系统设计与仿真上机实验报告

学院：自动化学院

班级：自动化

姓名：

学号：

法拉兹·日·阿卜——学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。．

阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根

一、第一次上机任务

1、熟悉matlab软件的运行环境，包括命令窗体，workspace等，熟悉绘图命令。

2、采用四阶龙格库塔法求如下二阶系统的在幅值为1脉宽为1刺激

下响应的数值解。

2?，??n10?0.5,??(s)G n22?????2ss nn3、采用四阶龙格库塔法求高阶系统阶单位跃响应曲线的数值解。

2?，，??5T?n100.5,???Gs)(

n22???1)?s(?2s)(Ts?nn4、自学OED45指令用法，并求解题2中二阶系统的单位阶跃响应。

程序代码如下：

法拉兹·日·阿卜——学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。．

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;曲线如下：

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二、第二次上机任务

试用simulink方法解微分方程，并封装模块，输出为。得到各、1x i 状态变量的时间序列，以及相平面上的吸引子。

?x?x??xx?3121?

??xx?x???322

??xx?xx??x??32321参数入口为的值以及的初值。（其中，以及??????x28?10,?8/,,3,?i1模块输入是输出量的微分。）初值分别为提示：0.001xxx?0,?0,?312s:Simulink

:

曲线如下

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1，分别分搭建PI控制器的控制回路，被控对象传递函数：2、用simulink

1?5s析、比例系数由小到大以及积分时间由小到大对阶跃响应曲线的影响。1）（、控制器输出有饱和以及反馈有时滞情况下，阶跃响应曲线的变化。2）（11PI，副回路为：，主回路采用（3）、主控制回路传递函数为：

1?15s20s?分析控制系统对主回路以及副回路的阶跃扰动的控制器，控制器，副回路采用P1控制器表达式为，串级控制如图所示。抑制。注：PI)(s(1sU()?Kp?)E

sT i

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（1）

）（2

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(3)

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3. 60度。函数模块，实现两路正弦信号的叠加，正弦信号相位差为编写S还没做出来，正在努力做。

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三、第三次上机任务

1、利用使能原理构成一个半波整流器，并模拟市电输入下(220v, 50Hz)，0.8整流器接一一阶惯性环节,惯性环节的输出波形。?G(s)5s?0.8

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、2利用触发子系统构建以零阶保持器，实现对正弦信号的采样，并比较不同采用周期下的采样波形。

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、3?(s)G?(z)D，试,控制器为若被控对象传递函数为

T?T?0.1e1?e?z0.2

?T0.1?T s(s?1)1?ez?e用simulink搭建一单位反馈控制系统，分析采用周期T对系统单位阶跃响应的影响。

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4、设一单位反馈控制系统，控制器采用PI控制，Kp=200,Ki=10, 控制器饱和非线性宽度为2，受控对象为时变模型，由微分方程给出，如下：

?t?0.t25)(t()ut(is t n?2y6?e)e)(yt?)(yt?

求系统单位阶跃响应，并分析不同Kp取值对响应曲线的影响。

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四、第四次上机任务

1、熟悉控制系统各个模型表示方法的命令以及它们之间的相互转化。（展开形式，零极点形式，状态空间形式以及部分分式形式。）

2、试用至少三种方法，判断一下系统的稳定性::

32?3s??2s1sG(s)?1（）342?ss?ss?51?213??（2）XX???

25??解：（1）

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