控制系统仿真实验报告.docx

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控制系统仿真实验报告

附件四：

学生实验报告表头格式

昆明理工大学电力工程学院学生实验报告

实验课程名称：

开课实验室：

年月日

年级、专业、班

学号

姓名

成绩

实验项目名称

指导教师

教师评语

教师签名：

年月日

一、实验目的

二、实验原理

三、使用仪器、材料

四、实验步骤

五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）

六、实验结果及分析

实验一电路的建模与仿真

一、实验目的

1、了解KCL、KVL原理；

2、掌握建立矩阵并编写M文件；

3、调试M文件，验证KCL、KVL；

4、掌握用simulink模块搭建电路并且进行仿真。

二、实验内容

电路如图1所示，该电路是一个分压电路，已知

，

，

。

试求恒压源的电流

和电压

、

。

图1

三、列写电路方程

（1）用欧姆定律求出电流和电压

（2）通过KCL和KVL求解电流和电压

四、编写M文件进行电路求解

（1）M文件源程序

（2）M文件求解结果

五、用simulink进行仿真建模

（1）给出simulink下的电路建模图

（2）给出simulink仿真的波形和数值

六、结果比较与分析

实验二数值算法编程实现

一、实验目的

掌握各种计算方法的基本原理，在计算机上利用MATLAB完成算法程序的编写拉格朗日插值算法程序，利用编写的算法程序进行实例的运算。

二、实验说明

1．给出拉格朗日插值法计算数据表；

2．利用拉格朗日插值公式，编写编程算法流程，画出程序框图，作为下述编程的依据；

3．根据MATLAB软件特点和算法流程框图，利用MATLAB软件进行上机编程；

4．调试和完善MATLAB程序；

5．由编写的程序根据实验要求得到实验计算的结果。

三、实验原始数据

上机编写拉格朗日插值算法的程序，并以下面给出的函数表为数据基础，在整个插值区间上采用拉格朗日插值法计算

，写出程序源代码，输出计算结果：

-2.15

-1.00

0.01

1.02

2.03

3.25

17.03

7.24

1.05

2.03

17.06

23.05

四、拉格朗日插值算法公式及流程框图

五、程序代码

六、计算结果

=

实验三电力系统的建模及仿真

一、实验目的

1．了解电力系统的构成，掌握电力系统建模的基本原理；

2．熟悉MATLAB的Simulink模块，并掌握使用模块搭建过程。

二、实验说明

电力系统是一个大规模、时变的复杂系统，主要由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成，在国民经济中占有非常重要的作用。

为了便于测量、调节、控制、保护、调度电能以及保证用户安全、经济地使用电能，通常需要在电力系统的各个环节中设置相应的信息和控制系统。

本实验利用MATLAB搭建一个包含RLC元件的简单系统，采用编程和数值模型仿真的方法分别进行分析计算，得出计算结果。

三、实验内容

电路如图2所示，该电路是一个RLC电路，已知

，

，

，

。

试求电感的电流

和电容的电压

。

图2

四、编写M文件进行电路求解

（1）M文件源程序

（2）M文件求解结果

五、用simulink进行仿真建模

（1）给出simulink下的电路建模图

（2）给出simulink仿真的波形和数值

六、结果比较与分析

实验四过程控制系统的设计及仿真

一、实验目的

1、了解锅炉内胆水温定值控制系统的基本原理；

2、并掌握使用模块搭建过程。

二、实验说明

参照教参教材图12-11所示控制方框图，可知，被控对象是内胆的水温。

以锅炉的水温稳定值作为给定量，通过温度传感器反馈的温度作为反馈信号，给定值与反馈值相比较的差值作为偏差信号，再通过调节传感器反馈的温度作为反馈信号，给定值与反馈值相比较的差值作为偏差信号，再通过调节器控制三相电加热器的端电压，以控制锅炉内胆水温。

三、实验内容

已知锅炉内胆水温的传递函数为

，采样时间为5s，给定温度为95℃，要求通过MATLAB的Simulink做给定值与温度输出的仿真曲线。

四、编写M文件进行电路求解

（1）给出M文件源程序

（2）给出实验求解结果曲线