資源描述:
《matlab與自控原理》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、實(shí)驗(yàn)一利用MATLAB語言建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型內(nèi)容:熟悉MATLAB的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和基本操作,熟悉用MATLAB建立控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用MATLAB的基本控制命令建立系統(tǒng)模型,包括模型的連接和化簡。(1)控制系統(tǒng)的建模(1.1)連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型命令格式:sys=tf(num,den)Printsys(num,den)其中:num和den為分子、分母多項(xiàng)式的降冪排列的系數(shù)向量;tf()表示建立控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)數(shù)學(xué)模型;Printsys(num,den)表示輸出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)傳遞函數(shù)的分子或分母由若干個(gè)多項(xiàng)式乘積表示時(shí),它可由M
2、ATLAB提供的多項(xiàng)式乘法運(yùn)算函數(shù)conv()來處理,以便獲得分子和分母多項(xiàng)式向量,此函數(shù)的調(diào)用格式為c=conv(a,b)其中a和b分別為由兩個(gè)多項(xiàng)式系數(shù)構(gòu)成的向量,而c為a和b多項(xiàng)式的乘積多項(xiàng)式系數(shù)向量。conv()函數(shù)的調(diào)用是允許多級(jí)嵌套的。(1.2)零極點(diǎn)增益模型命令格式:sys=zpk(z,p,k,Ts)sys=zpk(z,p,k)目前我們用的都是連續(xù)的零點(diǎn)或極點(diǎn)為0,則用[]其中:z,p,k分別為系統(tǒng)的零點(diǎn)、極點(diǎn)及增益,如果沒有,則用[]表示,Ts表示采樣時(shí)間,缺省表示是連續(xù)系統(tǒng)。(2)模型轉(zhuǎn)換在一些場合下需要用到某種模
3、型,而在另外一些場合下可能需要另外的模型,這就需要進(jìn)行模型的轉(zhuǎn)換,Matlab提供了傳遞函數(shù)模型和零極點(diǎn)模型的相互轉(zhuǎn)換。命令格式:[num,den]=zp2tf(z,p,k)系數(shù)傳函---零極點(diǎn)[z,p,k]=tf2zp(num,den)其中,zp2tf可以將零極點(diǎn)模型轉(zhuǎn)換為傳遞函數(shù)模型,tf2zp可以將傳遞函數(shù)模型轉(zhuǎn)換成零極點(diǎn)模型。(3)模型連接一個(gè)控制系統(tǒng)通常由多個(gè)子系統(tǒng)相互連接構(gòu)成,最基本的連接方式有三種:串聯(lián)、并聯(lián)和反饋。命令格式:sys=series(sys1,sys2)[numden]=series(num1,den1,
4、num2,den2)串聯(lián)Sys=parallel(sys1,sys2)[numden]=parallel(num1,den1,num2,den2)并聯(lián)Sys=feedback(sys1,sys2,sign)反饋其中,sign說明反饋性質(zhì),正或負(fù),sign缺省時(shí)默認(rèn)為負(fù)反饋,sys1是前向通道的傳遞函數(shù),sys2為反饋通道的傳遞函數(shù)。(4)時(shí)域響應(yīng)命令I(lǐng)mpulse脈沖響應(yīng)Step階躍響應(yīng)Pzmap零點(diǎn)極點(diǎn)分布Rlocus根軌跡分布要求:(1)熟練掌握運(yùn)用MATLAB建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的各種命令;HightideagainstCCPbl
5、oodyanTomb,CommunistPartymembersandpartoftheexposedTombareavacatedbyprogressiveyouth.IvisitedinBeijingin1985whenitwasoldundergroundcomrade,sisterofYaoZhiyingYaoMuzheng(thenDeputyDirectoroftheexternaltrademagazineforthepromotionofinternationaltrade,deshengmenWai,theReed
6、(2)熟練運(yùn)用MATLAB命令連接和化簡系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。Similink中分析與校正控制系統(tǒng)內(nèi)容:熟悉Simulink仿真環(huán)境中,連續(xù)系統(tǒng)模塊(continuous)、數(shù)學(xué)運(yùn)算模(mathoperrations)、信號(hào)源(sources)、輸出模塊(sinks)等。利用Simulink仿真環(huán)境對控制系統(tǒng)進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)二基于MATLAB的控制系統(tǒng)時(shí)域/頻域分析內(nèi)容:熟悉利用MATLAB繪制控制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線,然后利用系統(tǒng)性能準(zhǔn)則分析系統(tǒng)性能,包括穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性。熟練掌握使用MATLAB命令繪制根軌跡圖形的方法,運(yùn)用所繪制根
7、軌跡圖形分析系統(tǒng)穩(wěn)定性、快速性等性能。熟練掌握運(yùn)用MATLAB命令繪制控制系統(tǒng)Bode圖的方法,熟練掌握運(yùn)用Bode圖分析控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法,并計(jì)算穩(wěn)定裕量。?**直接求特征多項(xiàng)式的根:?設(shè)p為特征多項(xiàng)式的系數(shù)向量,則MATLAB函數(shù)roots()可以直接求出方程p=0在復(fù)數(shù)范圍內(nèi)的解v,該函數(shù)的調(diào)用格式為:?v=roots(p)特征方程的解可由下面的MATLAB命令得出:>>?p=[1,0,3,2,1,1];????v=roots(p)??由根創(chuàng)建多項(xiàng)式:已知根求多項(xiàng)式?如果已知多項(xiàng)式的因式分解式或特征根,可由MATLAB函數(shù)p
8、oly()直接得出特征多項(xiàng)式系數(shù)向量,其調(diào)用格式為:p=poly(v)?如上例中:?>>v=[0.3202+1.7042i;0.3202-1.7042i;?-0.7209;0.0402+0.6780i;?0.0402-0.6780i]