MATLABSimulink与控制系统仿真实验报告.docx

文档介绍：MATLAB/Simulink与控制系统仿真实验报告姓名:喻彬彬学号:K0实验1、MATLAB/Simulink仿真基础及控制系统模型的建立一、实验目的1、掌握MATLAB/Simulink仿真的基本知识;2、熟练应用MATLAB软件建立控制系统模型。二、实验设备电脑一台;MATLAB仿真软件一个三、实验内容1、熟悉MATLAB/Smulink仿真软件。2、一个单位负反馈二阶系统,其开环传递函数为。用Simulink建立该控制系统模型,用示波器观察模型的阶跃响应曲线,并将阶跃响应曲线导入到MATLAB的工作空间中,在命令窗口绘制该模型的阶跃响应曲线。3、某控制系统的传递函数为,其中。用Simulink建立该控制系统模型,用示波器观察模型的阶跃响应曲线,并将阶跃响应曲线导入到MATLAB的工作空间中,在命令窗口绘制该模型的阶跃响应曲线。4、一闭环系统结构如图所示,其中系统前向通道的传递函数为,而且前向通道有一个[-,]的限幅环节,图中用N表示,,系统为负反馈,。用Simulink建立该控制系统模型,用示波器观察模型的阶跃响应曲线,并将阶跃响应曲线导入到MATLAB的工作空间中,在命令窗口绘制该模型的阶跃响应曲线。四、实验报告要求实验报告撰写应包括实验名称、实验内容、实验要求、实验步骤、实验结果及分析和实验体会。五、实验思考题总结仿真模型构建及调试过程中的心得体会。题1、利用Simulink的Library窗口中的【File】→【New】,打开一个新的模型窗口。分别从信号源库(Sourse)、输出方式库(Sink)、数学运算库(Math)、连续系统库(Continuous)中,用鼠标把阶跃信号发生器(Step)、示波器(Scope)、传递函数()和相加器(Sum)4个标准功能模块选中,并将其拖至模型窗口。按要求先将前向通道连好,然后把相加器(Sum)的另一个端口与传递函数和示波器的线段连好,形成闭环反馈。双击传递函数。打开其“模块参数设置”对话框,并将其中的numerator设置为“[10]”,denominator设置为“[130]”,将相加器设置为“+-”。绘制成功后,如图1所示。对模型进行仿真,运行后双击示波器,得到系统的阶跃响应曲线如图2所示。图1图2题2:分别将SimulinkLibraryBrowser中的以下模块依次拖到untitled窗口中,连接后便得到整个控制系统的模型,如图3所示。图3对模型进行仿真,运行后双击示波器,得到系统的阶跃响应曲线如图4所示。图4题3:(1)在MATLAB中的SimulinkLibraryBrowser窗口下找到符合要求的模块,搭建模型,如图5所示。图5(2)修改各模块参数,运行仿真,单击“start”,点击示波器,得到如下结果,图6图6实验2MATLAB/Simulink在控制系统建模中的应用一、实验目的1、掌握MATLAB/Simulink在控制系统建模中的应用;二、实验设备电脑一台;MATLAB仿真软件一个三、实验内容1、给定RLC网络如图所示。其中,为输入变量,为输出变量。求解这个系统的传递函数模型,零极点增益模型以及状态空间模型(假设,,,)。2、已知某双环调速的电流环系统的结构图如图所示。试采用Simulink动态结构图求其线性模型。题1:步骤1从数学上求出系统传递函数。根据电路基本定理,列出该电路的微分方程,如下:同时还有整理以上方程,并在零初始条件下,取拉普拉斯变换,可得:代入具体数值可得步骤2使用MATLAB程序代码如下。clearall;num=[0,1];den=[122];sys_tf=tf(num,den)[z,p,k]=tf2zp(num,den)sys_zpk=zpk(z,p,k)[A,B,C,D]=zp2ss(z,p,k);sys_ss=ss(A,B,C,D)step(sys_tf);[A,B,C,D]=linmod('Samples_4_12')