matlab在自动控制系统中应用数据处理分析方案.docx
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matlab在自动控制系统中应用数据处理分析方案
模型图如下：
第一种方法：
（将模型图存盘为kp.mdl）
kp=2。
[t,x,y]=sim（'kp',70）。
plot（t,y）
gtext（'kp=2'）
holdon
kp=3。
[t,x,y]=sim（'kp',70）。
plot（t,y）
gtext（'kp=3'）
holdon
kp=4。
[t,x,y]=sim（'kp',70）。
plot（t,y）
gtext（'kp=4'）
holdon
kp5。
[t,x,y]=sim（'kp',70）。
plot（t,y）
gtext（'kp=5'）
holdon
第二种方法：
（编写M文件）
%kp2525.m
num=[1]。
den=conv（[1,1],conv（[2,1],[5,1]））。
forkp=2:
5
[num1,den1]=cloop（kp*num,den,-1）。
step（num1,den1）
holdon
end
在matlab命令窗口中输入此文件名，执行M文件
》kp2525
已知系统的传递函数求出其零极点和增益，并写出系统的零极点形式
在matlab命令窗口输入如下语句
>>num=[6,12,6,10]。
den=[1,2,3,1,1]。
[z,p,k]=tf2zp（num,den）
z=
-1.9294
-0.0353+0.9287i
-0.0353-0.9287i
p=
-0.9567+1.2272i
-0.9567-1.2272i
-0.0433+0.6412i
-0.0433-0.6412i
k=
6
对于典型二阶系统
试绘制出无阻尼自然振荡频率，阻尼比分别为0.2,0.4，…..1.0,2.0时系统的单位阶跃响应曲线
相应的matlab程序为：
>>wn=6。
zeta=[0.2:
0.2:
1.0,2.0]。
figure
（1）。
holdon
forI=zeta
num=wn.^2。
den=[1,2*I*wn,wn.^2]。
step（num,den）。
end
title（'StepRsponse'）。
holdoff
给定系统的开环状态空间表达式为
求系统的幅值裕量和相位裕量，并画出BODE图
Matlab程序
w=logspace（-1,1）。
A=[0100。
0010。
0001。
-62.5-213.8-204.2-54]。
B=[0。
0。
0。
1]。
C=[1562187500]。
D=0。
[Gm,Pm,Wcg,Wcp]=margin（A,B,C,D）,bode（A,B,C,D,1,w）。
disp（['幅值裕量=',num2str（20*log10（Gm））,'dB,','相位裕量=',num2str（Pm）,'°']）。
title（['Gainmargin=',num2str（Gm）','Phasemargin='num2str（Pm）]）
Gm=
4.4922
Pm=
23.0706
Wcg=
12.6467
Wcp=
5.8275
幅值裕量=13.0492dB,相位裕量=23.0706°
子系统的封装
仿真系统的线性化模型
x=[0。
0。
0]。
u=0。
y=[1。
1]。
ix=[]。
iu=[]。
iy=[1。
2]。
[x,u,y,dx]=trim（'ex6_14',x,u,y,ix,iu,iy）。
x
x=
0.0000
0.5380
0.5000[A,B,C,D]=linmod（'ex6_14'）。
[num,den]=ss2tf（A,B,C,D）。
printsys（num,den,'s'）
num
（1）/den=
4.4409e-016s^2+1s+1
-------------------------
s^3+2.4s^2+2.4s+2
num
（2）/den=
s^3+2.4s^2+2.4s+1
-------------------------
s^3+2.4s^2+2.4s+2
[x,u,y,dx]=trim（'ex6_15',[],[],100,[],[],1）
x=
100
u=
9.9000e+003
y=
100
dx=
3.6380e-015
%ex6_9.m
functiondx=ex6_9（t,x）
dx=[x
（2）。
（1-x
（1）^2）*x
（2）-x
（1）]。
>>[t,x]=ode45（'ex6_9',[0,30],[1。
0]）。
plot（t,x（:
1）,t,x（:
2））。
xlabel（'t'）,ylabel（'x（t）'）
连续系统的数字仿真
set_param（'zcf6_11/Gain','Gain','2'）。
[t,x,y]=sim（'zcf6_11',10）。
plot（t,y（:
1）,':
b',t,y（:
2）,'-r'）。
legend（'y1','y2'）
SIMULINK的基本应用
MATLAB的基本操作
%ex_1.m
%ThisisanM_ileforcalculatessqrt|x|+x^3
x1=abs（x）。
x2=sqrt（x1）+x^3。
y=x2
y=
-62
%ex1_2.m
function[y1,y2]=ex1_2（x1,x2,x3）
z1=3*x1.^2。
z2=（x2+x3）。
y1=z1+z2。
y2=z1-z2。
a1=-2。
a2=3。
a3=1。
[y1,y2]=ex1_2（a1,a2,a3）
y1=
16
y2=
8
x=0:
0.1:
2*pi。
plot（x,sin（x）,x,cos（x））
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