MATLAB与SIMULINK:控制系统模型建立与仿真的详细教程

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0 下载量 155 浏览量 更新于2024-08-07 收藏 168KB DOC 举报
"计算机建模与仿真实验教程文档详细介绍了MATLAB和SIMULINK在控制系统设计中的应用。本实验旨在帮助学生熟悉这两个工具在构建和仿真线性控制系统中的关键功能。 首先,实验的核心目标是让学生掌握MATLAB控制系统工具箱中的基本函数。实验涉及了传递函数模型的创建,主要通过`tf()`函数进行。该函数接受分子多项式`num`和分母多项式`den`作为输入,返回系统的传递函数。如果多项式不是展开形式,可以利用`conv()`函数进行卷积运算,将乘积形式的系统转换为标准形式。此外,文档提供了两种输入方式:一是直接输入多项式系数,二是使用`s=tf('s')`定义算子后,以数学表达式形式输入系统传递函数。 任务一要求学生实际操作,将给定的传递函数,如`[s^3 + 5s^2 + 3s + 2] / [s^4 + 2s^3 + 4s^2 + 3s + 1]`,以两种方式输入到MATLAB,并截图记录结果。这有助于理解传递函数的不同表示形式和函数调用过程。 其次,实验引入了`zpk()`函数,它用于处理系统的零点`Z`、极点`P`和增益`K`。该函数简化了零极点形式的传递函数创建,让学生能直观地理解和操作控制系统。 任务二涉及`tf2zp()`函数,这是一个将传递函数的多项式系数转换为零点、极点和增益的工具。学生需验证给定命令的正确性,并截图记录结果,这有助于深化对传递函数内部结构的理解。 整个实验过程中,学生不仅提升了MATLAB编程技能,还强化了对控制系统理论的理解,通过实际操作和仿真,能够将理论知识转化为实践能力,为后续课程和实际工程应用打下坚实基础。" 这个实验设计旨在培养学生的数值计算技巧、控制系统理论应用以及软件工具的实际操作能力,对于参加考试的学生来说,理解和掌握这些内容至关重要。通过完成实验,他们将能够更好地应对相关的理论考核和实际项目需求。