计算机控制技术实验报告Word文档格式.docx
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T并加以验证。
（抽样后的频谱是将原信号频谱以抽样频率ws为周期进行周期延拓，幅度变为原来
t=0:
T:
0.5
f=5*exp（
10*t）
的1Ts
而得到）
subplot（2,1,1）plot（t,f）
gridsubplot（2,1,2）stem（t,f）
grid
请改变采样周期T，观察不同的采样周期下的采样效果。
幅频曲线：
w=
50:
1:
50
F=5./sqrt（100+w.^2）plot（w,F）
w=
400:
20:
400
ws=200Ts=2*pi/ws
F0=5/Ts*（1./sqrt（100+（w）.^2））F1=5/Ts*（1./sqrt（100+（w
ws）.^2））F2=5/Ts*（1./sqrt（100+（w+ws）.^2））plot（w,F0,w,F1,w,F2）
请改变采样频率ws，观察何时出现频谱混叠？
2.拉式变换和Z变换
使用Matlab求函数的拉氏变换和Z变换
拉式变换：
symsawtf1=exp（
a*t）
Z变换：
syms akTf1=exp（
a*k*T）
第1页 共25页
laplace（f1）f2=tlaplace（f2）f3=t*exp（
a*t）laplace（f3）f4=sin（w*t）laplace（f4）
f5=exp（
a*t）*cos（w*t）laplace（f5）
反拉式变换syms saf1=1/silaplace（f1）f2=1/（s+a）ilaplace（f2）f3=1/s^2ilaplace（f3）f4=w/（s^2+w^2）ilaplace（f4）
f5=1/（s*（s+2）^2*（s+3））ilaplace（f5）
ztrans（f1）f2=k*Tztrans（f2）
f3=k*T*exp（
a*k*T）ztrans（f3）f4=sin（a*k*T）ztrans（f4）
f5=a^kztrans（f5）
反Z变换syms zaTf1=z/（z
1）iztrans（f1）
f2=z/（z
exp（
a*T））iztrans（f2）f3=T*z/（z
1）^2iztrans（f3）f4=z/（z
a）iztrans（f4）
f5=z/（（z+2）^2*（z+3））iztrans（f5）
3.控制系统模型的建立与转化
num
bsm+bsm-1+L+b
1
n
2
传递函数模型：
num=[b1,b2,…bm]，den=[a1,a2,…an]，G（s）= =1 2 m
den
asn+a
sn-1+L+b
零极点增益模型：
z=[z1,z2,……zm]，p=[p1,p2……pn]，k=[k]，G（s）=k
（s-z1）（s-z2）L（s-zm）
（s-p1）（s-p2）L（s-pn）
第2页 共25页
建立系统模型
s（s+1）
s2+s
传递函数模型和零极点增益模型相互转化传递函数模型转化零极点增益模型：
G（s）=（s+2）（s+3）=s2+5s+6
和 num=[1,1,0]
den=[1,5,6]
z（z+1）
z2+z
T=0.1
G（z）=（z+2）（z+3）=z2+5z+6
num=[1,1,0]
den=[1,5,6]T=0.1
Gs1=tf（num,den）Gz1=tf（num,den,T）
z=[0,
1]
p=[
2,
3]k=[1]T=0.1
Gs2=zpk（z,p,k）Gz2=zpk（z,p,k,T）
（s+1）（s2+2s+2）
Gs1=tf（num,den）Gz1=tf（num,den,T）[z,p,k]=tf2zp（num,den）Gs2=zpk（z,p,k）Gz2=zpk（z,p,k,T）
零极点增益模型转化传递函数模型：
3]k=[2]T=0.1
Gs1=zpk（z,p,k）Gz1=zpk（z,p,k,T）[num,den]=zp2tf（z'
p'
k）Gs2=tf（num,den）Gz2=tf（num,den,T）
（z+1）（z2+2z+2）
建立系统模型G（s）= 和G（z）=
（s2+2）（s2+4s+8） （z2+2）（z2+4z+8）
num1=[1,1]num2=[1,2,2]
den1=[1,0,2]
den2=[1,4,8]
num=conv（num1,num2）den=conv（den1,den2）T=0.1
Gs1=tf（num,den）Gz1=tf（num,den,T）[z,p,k]=tf2zp（num,den）Gs2=zpk（z,p,k）Gz2=zpk（z,p,k,T）
四、 实验步骤
1.根据参考程序，验证采样定理、拉氏变换和Z变换、控制系统模型建立的方法
2.观察记录输出的结果，与理论计算结果相比较
3.自行选则相应的参数，熟悉上述的各指令的运用方法
五、 实验数据及结果分析
记录输出的数据和图表并分析
T=0.05时，幅度曲线和幅频曲线
第3页 共25页
计算机控制技术仿真实验
5
4
3
00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5
00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5
5 0.5
4 0.4
3 0.3
2 0.2
1 0.1
50
40
30
20
1001020304050
T=0.1时，幅度曲线和幅频曲线
00.00.0.10.0.20.0.30.0.40.
0.
5
4
3
2
1 0 1 2 3 4 5
00.050.10.150.20.250.30.350.40.450.5
拉氏变换结果：
反
拉
氏
变
换
结
果
：
f1
=
f1=exp（-a*t）
1/s
ans
ans=1/（s+a）
1
f2
f2t
ans1/s^2
expf3
f3t*exp（-a*t）
1/s^2
ans=1/（s+a）^2
t
f4
f4=sin（w*t）
w/（s^2ans
ans=w/（s^2+w^2）
sin（w*tf5
f5
第4页 共25页
exp（-a*t）*cos（w*t）
1/s/（s+2）^2/（s+3）
（s+a）/（
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