计算机仿真课程设计
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附件1：
北京理工大学珠海学院
《计算机仿真》课程设计说明书题目: 控制系统建模、分析、设计和仿真
学院：信息学院
专业班级：
学号：
学生姓名：
指导教师：
2012年6 月16 日
附件2：
北京理工大学珠海学院
课程设计任务书
2011 ～2012 学年第2学期
学生姓名：专业班级：
指导教师：工作部门：信息学院
一、课程设计题目
《控制系统建模、分析、设计和仿真》
本课程设计共列出10个同等难度的设计题目，编号为：[0号题]、[1号题]、[2号题]、[3号题]、[4号题]、[5号题]、[6号题]、[7号题]、[8号题]、[9号题]。
学生必须选择与学号尾数相同的题目完成课程设计。例如，学号为8xxxxxxxxx2的学生必须选做[2号题]。
二、课程设计内容
[0号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用零阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
[1号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用一阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
[2号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用零阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
[3号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用一阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
[4号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用零阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
[5号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用一阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹
控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
[6号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用零阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹
控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
[7号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用一阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹
控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
[8号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用零阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹
控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
[9号题] 控制系统建模、分析、设计和仿真
设连续被控对象的实测传递函数为：
用一阶保持器离散化，采样周期取秒，分别设计一单位加速度信号输入时的最少拍有波纹
控制器Dy(z)和一单位速度信号输入时的最少拍无波纹控制器Dw(z)。具体要求见（二）。
（二）《控制系统建模、分析、设计和仿真》课题设计要求及评分标准【共100分】
1、求被控对象传递函数G(s)的MATLAB描述。（2分）
2、求被控对象脉冲传递函数G(z)。（4分）
3、转换G(z)为零极点增益模型并按z-1形式排列。（2分）
4、确定误差脉冲传递函数Ge(z)形式,满足单位加速度信号输入时闭环稳态误差为零和实际闭环系统稳
定的要求。（6分）
5、确定闭环脉冲传递函数Gc(z)形式，满足控制器Dy(z)可实现、最少拍和实际闭环系统稳定的要求。（8分）
6、根据4、5、列写方程组，求解Gc(z)和Ge(z)中的待定系数并最终求解Gc(z)和Ge(z) 。（12分）
7、求针对单位加速度信号输入的最少拍有波纹控制器Dy(z)并说明Dy(z)的可实现性。（3分）
8、用程序仿真方法分析加速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。（7分）
9、用图形仿真方法(Simulink)分析单位加速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。（8分）
10、确定误差脉冲传递函数Ge(z)形式,满足单位速度信号输入时闭环稳态误差为零和实际闭环系统稳
定的要求。（6分）
11、确定闭环脉冲传递函数Gc(z)形式，满足控制器Dw(z)可实现、无波纹、最少拍和实际闭环系统稳
定的要求。（8分）
12、根据10、11、列写方程组，求解Gc(z)和Ge(z)中的待定系数并最终求解Gc(z)和Ge(z) 。（12分）
13、求针对单位速度信号输入的最少拍无波纹控制器Dw(z)并说明Dw(z)的可实现性。（3分）
14、用程序仿真方法分析单位速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。（7分）
15、用图形仿真方法(Simulink)分析单位速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。（8分）
16、根据8、9、14、15、的分析，说明有波纹和无波纹的差别和物理意义。（4分）
三、进度安排