自动控制原理MATLAB仿真实验指导

"该资源是兰州理工大学自动化专业的自动控制原理课程上机作业，重点在于使用MATLAB软件进行系统分析和设计。实验内容涵盖线性系统的时域分析法、根轨迹法、频域分析法、线性系统的校正以及线性离散系统的分析与校正。学生需要掌握MATLAB的基本功能，包括数值运算、符号运算、程序设计和Simulink仿真。实验报告要求在特定时间内完成并提交。" 详细知识点解释： 1. MATLAB软件基础：学生需要自学MATLAB的基础知识，包括数值计算、符号计算、基本编程和图形界面操作。MATLAB是一款强大的数学计算软件，广泛应用于工程和科学领域，其Simulink模块则提供了系统建模和仿真功能。 2. 线性系统的时域分析法：这部分内容涉及系统动态性能的仿真。例如，学生需要分析P136.3-5系统的动态性能，比较有无闭环零点时的系统响应，理解闭环零点对系统性能的影响。此外，还需研究不同控制器如何改变系统性能，如在P136.3-9系统中的应用。 3. 根轨迹法：利用MATLAB绘制根轨迹，如完成P157.E4.5和P181.4-5-(3)等题目，以分析系统的稳定性。根轨迹法是研究系统动态特性的重要工具，它可以帮助确定系统在不同参数下的稳定边界。 4. 频域分析法：通过绘制频域特性曲线来评估系统的频率响应。学生需选择并解决本章作业中的两个问题，这有助于理解频率域内的增益和相位裕度对系统性能的影响。 5. 线性系统的校正：设计控制器以改善系统性能，至少解决两个第六章的作业问题。校正技术涉及超前滞后校正、PID校正等，通过单位阶跃响应分析控制器功能。 6. 线性离散系统的分析与校正：设计和验证最小拍系统（如P383.7-20）和控制器（如P385.7-25），理解离散时间系统的特性和校正策略。 7. 实验报告：实验完成后，学生需撰写并提交仿真实验报告，报告应包含实验目的、步骤、结果分析和结论，遵循特定的报告格式。 通过这些实验，学生能够深入理解自动控制原理，并熟练运用MATLAB进行系统建模、分析和设计，为未来在自动化领域的实践工作打下坚实基础。