2022年自动控制实验报告备课讲稿 .pdf

此文档来源于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习交流用计算机控制原理实验报告姓名：房甜甜学号： 130104010072 班级：计算机三班指导教师：胡玉琦完成时间： 2015 年 10 月 11 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 17 页 - - - - - - - - - 此文档来源于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习交流用实验一二阶系统闭环参数n和对时域响应的影响一、实验目的1. 研究二阶系统闭环参数n和对时域响应的影响2. 研究二阶系统不同阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。二、实验要求1. 从 help 菜单或其它方式，理解程序的每个语句和函数的含义；2. 分析对时域响应的影响，观察典型二阶系统阻尼系数在一般工程系统中的选择范围；三、实验内容1、如图1 所示的典型二阶系统，其开环传递函数为)2s(sG(S)2nn，其中，无阻尼自然震荡角频率n=1，为阻尼比，试绘制分别为 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5时，其单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线（绘制在同一张图上）。图 1 典型二阶系统方框图2、程序代码wn=1; sigma=0,0.2,0.4,0.6,0.9,1.2,1.5;(1) num=wn*wn; t=linspace(0,20,200);(2) for j=1:7(3) den=conv(1,0,1,2*wn*sigma(j);(4) s1=tf(num,den);(5) sys=feedback(s1,1)(6); y(:,j)=step(sys,t);(7) endplot(t,y(:,1:7);(8) grid;(9) gtext(sigma=0);(10) gtext(sigma=0.2); gtext(sigma=0.4); )2s(s2nnR(s) C(s) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 17 页 - - - - - - - - - 此文档来源于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习交流用gtext(sigma=0.6); gtext(sigma=0.9); gtext(sigma=1.2); gtext(sigma=1.5); 3、代码函数理解分析(1) 给赋值。(2) 用于创建向量。linspace用于创建向量。用法：linspace(x1,x2,N)。功能： linspace是Matlab 中的一个指令 , 用于产生 x1,x2 之间的 N点行矢量 . 其中 x1、x2、N分别为起始值、终止值、元素个数。若缺省N,默认点数为 100。(3) 与for j=1:7等同 , for j=1:7表示循环 j 取1-7, 循环 7次(4) 做多项式的乘积（卷积），用来表示s(s+2n），并赋值给den。(5) 定义开环传递函数，num 做分子， den做分母。(6) 被控函数与比例系数相乘再反馈回来形成闭环。(7) 求系统 t 范围（ 0，1）之间的阶跃响应。(8)plot(x,y)，以 x,y 为坐标轴画出图像。y(1:7) ，取出 1-7 个数(9)grid on是打开网格 ,grid off是关闭网格 , 而grid 是切换两种状态, 如果在 grid off的状态下 , 输入 grid,相当于 grid on, 相反, 如果在 grid on状态下输入 grid 等价于 grid off.这里的grid 应该是打开网格。(10)gtext是运用鼠标进行标注，不能进行计算。 gtext （ 你想输入的内容 ）, 前提是已经有图 , 输入之后打开图, 就提示你确定输入位置了。4、曲线图四、实验结论从二阶系统的脉冲响应曲线可以看出：无阻尼响应（sigma=0）为等幅震荡，没有调节作用；过阻尼和临界阻尼（sigma=1）是单调衰减的，不存在超调的现象；欠阻尼（ 0sigma1，单位阶跃响应应为单调曲线，没有超调和震荡，但调整时间较长，系统反应迟缓。b.=1，响应为单调曲线，调整时间比1 的情况短。c.=0，输出为等幅震荡，系统不能稳定工作。d.一般希望二阶系统工作在欠阻尼0=1时，系统响应是单调衰减的，K0 1.264-0.528K0 2.376-0.104K0 求得满足二阶线性数字控制系统稳定要求的开环增益K的取值范围为： 0K2.39 课外学习MATLAB 是美国 MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB 和 Simulink两大部分。 MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理技术数字信号处理技术、通讯系统名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 17 页 - - - - - - - - - 此文档来源于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习交流用设计与仿真、财务与金融工程。MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、 测试和测量、 财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用MATLAB 函数集）扩展了MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。Matlab 的 text/title/xlabel/ylabel对象支持简单的TeX排版语法，如希腊字母，上下标等例如text(0.5,0.5,alphabeta_2); Matlab 图形中允许用TEX文件格式来显示字符。使用bf ，it，rm 表示黑体，斜体，正体字符，特别注意大括号 的用法。实例：在存在的图形上写一段有黑体、有斜体、有整体的句子。1、画图x=0:0.01:8; y=sin(x); plot(x,y) 2、写字在图形框口用鼠标点击A（insert text）按钮，然后再需要加文字的地方点一下，输入下面字符。This bfis a sin itcurve. I itlike it rmvery much. y=xabcd y=x_abcd int_x_0 x_n 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 17 页 - - - - - - - - -