文档介绍：MATLABS i mu I i nk与控制系统仿真实验报告
MATLAB/Simulink与控制系统仿真实验报告
姓名：喻彬彬学号： K031541725
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 G(s)10o用Simulink建立该s23s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
Y(s)G(s) s50o 用 Simulink 建
其中G(s)2X(s) 1G(s)2s3s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
20,而且前向通道有一个[-,]的限幅环节，图中用N 表G(s)sl2s20s示，反馈通道的增益为，系统为负反馈，阶跃输入经倍的增益作用到系统。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。
1
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、输出方式库、数学运算库、连续系统库中，用鼠标把阶跃信号发生器、示波器、传递函数和相加器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，然后把相加器的另一个端口与传递函数和示波器的线段连好，形成闭坏反馈。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 “ [1 3 0]”，
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Simulink Library Browser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。
2
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：
在 MATLAB 中的 Simulink Library Browser 窗口下找到符合要求的模块，搭建模型，如图5所示。
图5
3
修改各模块参数，运行仿真，单击u startv ,点击示波器，得到如下结果，图6
图6
5
实验2 MATLAB/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，ui(t)为输入变量， uO(t)为输岀变量。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。
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：
RlilLdi3u0ui dtili2i3
同时还有uoi3R2
i2C
ddi3
uoL
dtdt
整理以上方程，并在零初始条件下，取拉普拉斯变换，可得:
5
6
G(s)Uo(s)Ui (s) 1LR1 (RICsl) S1RR221 2s2s2
代入具体数值可得G(s)步骤2使用MATLAB程序代码如下。
clear all;
num二[0, 1];den二[1 2
[z, p, k]=tf2zp(num, den) [A, B, C, D]=zp2ss (z, p, k); step(sys_tf);
2]; sys_tf二tf(num, den)
sys_zpk=zpk(z, p, k) sys_ss=ss (A, B, C, D)
[A,