实验三控制系统SIMULINK仿真.docx

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实验三控制系统SIMULINK仿真

实验三控制系统SIMULINK仿真

一、实验目的

1、学习Simulink的基本操作及系统仿真及参数设置；

2、学习SIMULINK中建立系统模型及求系统响应；

3、学习SIMULINK中命令行仿真方式；

二、实验内容

1、Simulink的基本操作及参数设置

（1）运行Simulink，认识常用的标准模块及模块的基本操作；

（2）算法设置（Solver）及工作空间设置（WorkspaceI/O）

2、系统的SIMULINK模型如图

（1）K=50，记录图示三处（Scope，Scope1，Scope2）的波形，分析系统的稳定性并给出稳态误差；

Scope

Scope1

Scope2

如上图可知此时系统稳定。

（2）K=200，记录图示三处的波形，根据曲线分析系统的稳定性。

与实验一得出的结论进行比较。

Scope

Scope1

Scope2

如上图可知此时系统不稳定。

由1、2可得系统比例系数增大，闭环系统的灵敏度增加，稳态误差减小，系统振荡增强；比例系数超过某个值时，闭环系统可能变得不稳定。

3、计算机控制系统仿真

已知一个计算机控制系统结构图如图：

假设采样时间分别为0.1s和0.5s，观察系统的输出y（t）和采样保持器的输入信号。

采样时间0.5s时：

Scope

程序如下：

plot（tout,y）

holdon

stairs（tout,y）;

grid

holdoff

运行结果：

采样时间0.1s时：

Scope

程序如下：

plot（tout,y）

holdon

stairs（tout,y）;

grid

holdoff

运行结果：

4、控制系统命令行方式仿真

已知系统的SIMULINK模型如图，利用sim命令对该系统进行仿真，仿真时间为10s，输入为幅值为1的正弦信号，利用plot命令绘制输出响应：

Untitled3

（1）使用Simulink仿真参数对话框中的WorkspaceI/O从MATLAB工作空间中获得输入信号；

1、程序如下：

t=0:

0.1:

10;

u=sin（t）;

sim_input=[t',u'];

2、

运行。

3、plot（t,u,tout,yout,'--'）

运行结果：

（2）使用sim命令的ut参数获得系统输入信号。

Untitled3

程序如下：

t=0:

0.1:

10;

u=sin（t）;

sim_input=[t',u'];

[tout,x,yout]=sim（‘untitled5'）;

plot（t,u,tout,yout,'--'）不可以符号

t=0:

0.1:

10;

u=sin（t）;

sim_input=[t',u'];

[tout,x,yout]=sim（'untitled5'）;%使用命令行sim进行系统仿真

plot（t,u,tout,yout,'--'）可以

运行结果：