北京科技大学自动控制理论matlab.docx

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北京科技大学自动控制理论matlab

自动控制理论课程

题目：

simulink使用及应用

班级：

机自1207_____

学号：

41240253_____

姓名：

回_______

实验目的及要求:

本部分的目的在于学习matlab中有关simulink的正确使用及其应用，包括：

simulink的基本使用、模型的建立、模型的复制剪切粘贴、命名等、线的基本使用、子系统的建立、属性的设置、参数的设置与应用、simulink仿真运行参数的设置等。

通过该实验，要求能够做到不查参考书，能熟练编写基本的simulink应用。

实验容：

1、建立如图一所示系统结构的Simulink模型，并用示波器（Scope）观测其单位阶跃和斜坡响应曲线。

图一

实验结果：

2、建立如图二所示PID控制系统的Simulink模型，对系统进行单位阶跃响应仿真，用plot函数绘制出响应曲线。

其中

＝10，

＝3，

＝2。

要求PID部分用subsystem实现，参数

、

、

通过subsystem参数输入来实现。

图二

实验结果：

3、建立如图三所示控制系统的Simulink模型，并用示波器（Scope）观测其单位阶跃响应曲线。

图三

实验结果：

4、图四所示为弹簧—质量—阻尼器机械位移系统。

请建立此动态系统的Simulink仿真模型，然后分析系统在外力F（t）作用下的系统响应（即质量块的位移y（t））。

其中质量块质量m=5kg，阻尼器的阻尼系数f=0.5，弹簧的弹性系数K＝5；并且质量块的初始位移与初始速度均为0。

说明：

外力F（t）由用户自己定义，目的是使用户对系统在不同作用下的性能有更多的了解。

图四　弹簧－质量－阻尼器机械位移系统示意图

提示：

（1）首先根据牛顿运动定律建立系统的动态方程，如下式所示：

（2）由于质量块的位移

未知，故在建立系统模型时．使用积分模块Integrator对位移的微分进行积分以获得位移

，且积分器初估值均为0。

为建立系统模型．将系统动态方程转化为如下的形式：

实验结果：

小结：

在本次实验中，让我再次重温MATLAB的使用，通过对MATLAB实验的边做边学，让我对课程中有些不理解的容有了更进一步的认识，加深了印象。

最后，对simulink的基本使用、模型的建立、模型的复制剪切粘贴、命名等有了基本的理解，总之，此次实验让我受益很多。

感老师提供的机会。