自动控制实验报告.docx

1、自动控制实验报告自动控制实验报告计算机控制原理实验报告 姓名：房甜甜 学号：130104010072 班级：计算机三班 指导教师：胡玉琦 完成时间：2015年10月11日实验一 二阶系统闭环参数和对时域响应的影响1、实验目的1.研究二阶系统闭环参数和对时域响应的影响2.研究二阶系统不同阻尼比下的响应曲线及系统的稳定性。2、实验要求1. 从help菜单或其它方式，理解程序的每个语句和函数的含义；2.分析对时域响应的影响，观察典型二阶系统阻尼系数在一般工程系统中的选择范围；三、实验内容1、如图1所示的典型二阶系统，其开环传递函数为，其中，无阻尼自然震荡角频率=1，为阻尼比，试绘制分别为0, 0.2

2、, 0.4, 0.6, 0.9, 1.2, 1.5时，其单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线（绘制在同一张图上）。图1 典型二阶系统方框图2、程序代码wn=1;sigma=0,0.2,0.4,0.6,0.9,1.2,1.5;(1)num=wn*wn;t=linspace(0,20,200);(2)for j=1:7(3) den=conv(1,0,1,2*wn*sigma(j);(4) s1=tf(num,den);(5) sys=feedback(s1,1)(6); y(:,j)=step(sys,t);(7)endplot(t,y(:,1:7);(8)grid;(9)gtext(sigma=0

3、);(10)gtext(sigma=0.2);gtext(sigma=0.4);gtext(sigma=0.6);gtext(sigma=0.9);gtext(sigma=1.2);gtext(sigma=1.5);3、代码函数理解分析(1)给赋值。(2)用于创建向量。linspace用于创建向量。用法：linspace(x1,x2,N)。功能：linspace是Matlab中的一个指令,用于产生x1,x2之间的N点行矢量.其中x1、x2、N分别为起始值、终止值、元素个数。若缺省N,默认点数为100。(3)与for j=1:7等同, for j=1:7表示循环j取1-7,循环7次(4)做多项式

4、的乘积（卷积），用来表示s(s+2），并赋值给den。(5)定义开环传递函数，num做分子，den做分母。(6)被控函数与比例系数相乘再反馈回来形成闭环。(7)求系统t范围（0，1）之间的阶跃响应。(8)plot(x,y)，以x,y为坐标轴画出图像。y(1:7)，取出1-7个数(9)grid on是打开网格,grid off是关闭网格,而grid是切换两种状态,如果在grid off的状态下,输入grid,相当于grid on,相反,如果在grid on状态下输入grid 等价于grid off.这里的grid应该是打开网格。(10)gtext是运用鼠标进行标注，不能进行计算。 gtext（你

5、想输入的内容）,前提是已经有图,输入之后打开图,就提示你确定输入位置了。4、曲线图4、实验结论从二阶系统的脉冲响应曲线可以看出：无阻尼响应（sigma=0）为等幅震荡，没有调节作用；过阻尼和临界阻尼（sigma=1）是单调衰减的，不存在超调的现象；欠阻尼（0sigma1，单位阶跃响应应为单调曲线，没有超调和震荡，但调整时间较长，系统反应迟缓。 b.=1，响应为单调曲线，调整时间比1的情况短。 c.=0，输出为等幅震荡，系统不能稳定工作。 d.一般希望二阶系统工作在欠阻尼0=1时，系统响应是单调衰减的，K0 1.264-0.528K0 2.376-0.104K0 求得满足二阶线性数字控制系统稳定

6、要求的开环增益K的取值范围为： 0K2.39课外学习MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作：数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理技术数字信号处理技术、通讯系统设计与仿真、财务与金融工程。MATLAB 的应用范围非常广，包括信号和图像处理、通讯、控制系统设计、测试和测量、财务建模和分析以及计算生物学等众多应用领域。附加的工具箱（单独提供的专用 MATLAB 函数集）

7、扩展了 MATLAB 环境，以解决这些应用领域内特定类型的问题。Matlab的text/title/xlabel/ylabel对象支持简单的TeX排版语法，如希腊字母，上下标等例如text(0.5,0.5,alphabeta_2);Matlab图形中允许用TEX文件格式来显示字符。使用bf，it，rm表示黑体，斜体，正体字符，特别注意大括号 的用法。实例：在存在的图形上写一段有黑体、有斜体、有整体的句子。1、画图x=0:0.01:8;y=sin(x);plot(x,y)2、写字在图形框口用鼠标点击A（insert text）按钮，然后再需要加文字的地方点一下，输入下面字符。This bfis a sin itcurve. I itlike it rmvery much.y=xabcdy=x_abcdint_x_0x_n