Matlab离散控制系统仿真：从命令行到Simulink

"实验二-基于Matlab的离散控制系统仿真" 在本次实验中，主要探讨了如何使用Matlab对离散控制系统进行仿真，包括通过命令行和Simulink工具箱两种方式。实验目的是掌握Matlab在离散系统仿真中的应用，理解离散系统与连续系统之间的转换，并分析不同参数对系统性能的影响。 首先，实验介绍了离散控制系统的理论基础。一阶系统闭环传递函数是G(s) = 3/(s + 3)，将其转换为离散系统脉冲传递函数是关键步骤。这通常通过Z变换或利用MATLAB的`c2d`函数完成。离散系统的零极点分布、根轨迹、波特图、奈奎斯特曲线和尼科尔斯曲线等特性可通过仿真得到，并与连续系统进行对比，以了解离散化过程对系统动态特性的影响。 实验内容详细展示了二阶系统的离散化过程。给定的二阶系统传递函数为G(s) = 25/(s^2 + 4s + 25)，在采样时间T = 1的情况下，转换为离散形式。MATLAB命令行被用来计算和绘制连续和离散系统的单位脉冲响应、单位阶跃响应、零极点分布、根轨迹、波特图、奈奎斯特曲线和尼科尔斯曲线。实验结果表明，离散化会改变系统的动态响应，如超调量和调整时间。 此外，使用Simulink工具箱建立了系统的模型，对不同输入信号（Step和Ramp）进行仿真，通过改变模型参数观察其影响。例如，输入信号的分子增大导致超调量增加和调整时间延长。这展示了离散化和参数变化如何影响系统的稳定性。 最后，实验还包括将已离散化的系统再次在Simulink中仿真，以验证离散化处理对Step和Ramp输入响应的影响。通过比较不同分子值（1和250）的仿真结果，可以深入理解离散化对系统性能的微妙改变。 实验报告部分应包含对以上所有仿真结果的详细分析，讨论离散化、参数变化和输入信号类型如何改变系统的响应特性，并总结实验中学到的关键概念和技术。这不仅加深了对离散控制系统理论的理解，也锻炼了使用MATLAB进行系统仿真的实践能力。