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1、第1章绪论一、例题[例1]线性系统的建模仿真:①开环控制系统；②闭环控制系统。解①开环控制系统运行后可得下图：②闭环控制系统运行后得下图：[例2]非线性系统的建模仿真:①开环控制系统；②闭环控制系统。、解①开环控制系统运行后得下图：②闭环控制系统运行后得下图：二、仿真下图为在Simulink工具里面的搭建的仿真模块，实现控制的稳定性。图1.1控制系统结构模型图对模型中的数据进行合理的设计，运行图形如下：图1.2控制系统结构波形图分析：由图示结果看出较为稳定，超调量小，调节时间也很短。在t=0.2s时基本达到稳定。第2章自动控制系统的数学模型一、例题[例12]两个子
2、系统为将两个系统按并联方式连接，可输入：num1=3;den1=[1,4];num2=[2,4];den2=[1,2,3];[num,den]=parallel(num1,den1,num2,den2)则得num=051825den=161112因此[例13]两个子系统为将两个系统按反馈方式连接，可输入numg=[251];deng=[123];numh=[510];denh=[110];[num,den]=feedback(numg,deng,numh,denh)则得num=2255110den=11577840因此闭环系统的传递函数为二、仿真系统1为：，系统2
3、为求按串联、并联、正反馈、负反馈连接时的系统状态方程及系统1按单位负反馈连接时的状态方程。编写程序如下：clca1=[01;-1-2];b1=[0;1];c1=[13];d1=[1];a2=[01;-1-3];b2=[0;1];c2=[14];d2=[0];[a,b,c,d]=series(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2)%串联连接[a,b,c,d]=parallel(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2)%并联连接[a,b,c,d]=feedback(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2,+1)%正反馈连接[a,b,c,d]=
4、feedback(a1,b1,c1,d1,a2,b2,c2,d2)%负反馈连接[a,b,c,d]=cloop(a1,b1,c1,d1)%单位负反馈连接运行结果如下（仅列出串联连接的结果）：串联连接a=b=01000-1-31310001000-1-21c=1400d=0分析：可见在MATLAB中，可以用程序建立各种数学模型，而且可以进行各类数学模型见的转换，因此利用MATLAB建立数学模型应用较为广泛。第3章时域分析法要判断系统的稳定性，只需要确定系统闭环极点在s平面上的分布。利用MATLAB命令可以快速求出闭环系统零极点并绘制其零极点图，也可以方便绘出系统的时间
5、响应曲线。因此，利用MATLAB可以可以方便、快捷地对控制系统进行时域分析。[例18]已知连续系统的传递函数为要求：①求出该系统的零、极点及增益。②绘出起零、极点图，判断系统稳定性。解可执行如下程序：%Thisprogramcreatesatransferfunctionandthenfinds/displaysitspoles、zerosand%gainnum=[3,2,5,4,6];den=[1,3,4,2,7,2];[z,p,k]=tf2zp(num,den);pzmap(num,den);title('Polesandzerosmap')程序执行结果如下：
6、z=0.4019+101965ip=-1.7680+1.2673i0.4019-101965i1.7680-1.2673i-0.7352+0.8455i0.4176+1.1130i-0.7352-0.8455i0.4176-1.1130i-0.2991K=3同时屏幕上显示系统的零极点分布图（如图所示）分析：无论是从所求的系统零、极点，还是绘制出的零、极点图，都可以看到系统中有两个极点位于s的右半平面，因此，该系统不稳定。[例19]已知典型二阶系统的传递函数为式中=6，绘图系统在=0.1,0.2，……，1.0,2.0时的单位阶跃响应。解可执行如下程序：%Thispr
7、ogramplotsacurveofstepresponsewn=6;kosi=[0.1,0.2,1.0,2.0];figure(1)holdonforkos=kosinum=wn.^2;den=[1,2*kos*wn,wn.^2];step(num,den)endtitle('StepResponse')holdoff从图中可以看出，在过阻尼和临界阻尼曲线中，临界阻尼的响应具有最短的上升时间，响应速度最快；在欠阻尼的的响应曲线中，阻尼系数越小，超调量越大，上升时间越短。[例20]已知三阶系统的传递函数为绘制系统的单位阶跃响应和单位脉冲响应曲线。解可执行如下程序：
8、%This
