MATLAB实践：现代控制理论实验与系统仿真

现代控制理论MATLAB编程.pdf文件主要介绍了现代控制理论中的实验操作和MATLAB软件在其中的应用。实验的核心目标是让学生通过实践加深理解系统状态空间表达式和传递函数之间的关系，以及如何使用MATLAB进行相关的数学模型设计和仿真分析。 实验的第一部分，"实验设备"列出了所需的硬件设备，包括一台PC计算机和一套MATLAB软件，这是进行后续控制理论计算和编程的基础环境。 实验的第二部分，"实验目的"详细阐述了三个关键点：首先，学习如何构建系统状态空间表达式，并理解其与传递函数的转换；其次，通过编写MATLAB代码，掌握实际操作技能，包括设计和调试程序；最后，熟悉MATLAB软件的操作，特别是如何利用其内置函数如`step`来分析系统响应。 具体实验步骤分为三步： 1. 通过给定的系统结构图，运用MATLAB编程求出死循环系统的传递函数，并模拟阶跃输入下的系统输出响应，这涉及到状态空间模型的建立和MATLAB的函数调用。 2. 调试MATLAB程序以确保正确性，通常通过观察系统响应曲线来验证。 3. 对于定二阶系统，首先计算闭环传递函数，然后通过调整比例系数K（比如K=10, T=0.1）来分析系统稳定性，分别考察过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种情况。这包括在MATLAB中利用`step`函数绘制时域动态响应曲线，以及使用Simulink进行仿真实验，观察不同K值对系统响应的影响，例如零初始条件下的曲线变化。 通过这个实验，学生不仅能够提升数学建模和编程能力，还能直观地看到理论知识在实际应用中的效果，从而深入理解现代控制理论在工程中的实际操作和应用。整个过程强调了理论与实践相结合的重要性，有助于培养学生的工程思维和解决问题的能力。