自动控制原理典型环节matlab仿真

时间: 2023-10-11 10:14:28 浏览: 139
自动控制原理中,MATLAB仿真是一个典型的环节。通过MATLAB仿真,可以对系统进行建模和分析,设计和调试控制算法,并评估控制系统的性能。其中,根轨迹法是MATLAB中常用的方法之一。根轨迹图可以反映系统的全部闭环零、极点在S平面的分布情况,同时提供阻尼比ξ、超调量Mp和自然频率ωn等重要指标。通过绘制根轨迹图,可以求解闭环系统特定的稳定增益,并且可以在阶跃响应曲线上观察系统的动态性能。
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压缩包包含: 1、仿真源代码文件,MATLAB可运行simulink和脚本代码。 2、可提交Word版本仿真报告。 一 、 仿真实验内容及要求 1 .MATLAB 软件 要求学生通过课余时间自学掌握 MATLAB 软件的基本数值运算、基本符号运算、基 本程序设计方法及常用的图形命令操作;熟悉 MATLAB 仿真集成环境 Simulink 的使用。 2 .各章节实验内容及要求 1)第三章 线性系统的时域分析法 · 对教材第三章习题 3-5 系统进行动态性能仿真,并与忽略闭环零点的系统动态性能 进行比较,分析仿真结果; · 对教材第三章习题 3-9 系统的动态性能及稳态性能通过仿真进行分析,说明不同控 制器的作用; · 在 MATLAB 环境下选择完成教材第三章习题 3-28,并对结果进行分析; · 在 MATLAB 环境下完成英文讲义 P153.E3.3; · 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”,在 100 = a K 时,试采用 微分反馈控制方法,并通过控制器参数的优化,使系统性能满足 % 5%, s < 3 250 , 5 10 s ss t ms d - £ < ´ 等指标。 2)第四章 线性系统的根轨迹法 · 在 MATLAB 环境下完成英文讲义 P165.E4.5; · 利用 MATLAB 绘制教材第四章习题 4-5; · 在 MATLAB 环境下选择完成教材第四章习题 4-10 及 4-17,并对结果进行分析; · 在 MATLAB 环境下选择完成教材第四章习题 4-23,并对结果进行分析。 3)第五章 线性系统的频域分析法 · 利用 MATLAB 绘制本章作业中任意 2 个习题的频域特性曲线; · 利用 MATLAB 完成教材第五章习题 5-27; · 利用 MATLAB 完成教材第五章习题 5-29,并对结果进行分析。 4)第六章 线性系统的校正 · 利用 MATLAB 选择设计本章作业中至少 2 个习题的控制器,并利用系统的单位阶 跃响应说明所设计控制器的功能; · 利用 MATLAB 完成教材第六章习题 6-21 控制器的设计及验证; · 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”,试采用 PD 控制并优化控 制器参数,使系统性能满足给定的设计指标 ms t s 150 %, 5 % < < s 。 5)第七章 线性离散系统的分析与校正 · 利用 MATLAB 完成教材第七章习题 7-19 的最小拍系统设计及验证; · 利用 MATLAB 完成教材第七章习题 7-22 的控制器的设计及验证; · 利用 MATLAB 完成教材第七章习题 7-24 的控制器的设计及验证; · 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”进行验证,计算 D(z)=4000 时系统的动态性能指标,并说明其原因。

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