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1、《计算机仿真及应用》课程设计报告书学号：班级：姓名：14目录一、设计思想2二、设计步骤2三、调试过程2四、结果分析2五、心得体会2六、参考文献214选题一、考虑如下图所示的电机拖动控制系统模型，该系统有双输入，给定输入和负载输入。1、编制MATLAB程序推导出该系统的传递函数矩阵。2、若常系数增益为：C1＝Ka＝Km＝1，Kr＝3，C2＝0.8，Kb＝1.5，时间常数T1＝5，T2＝0.5，绘制该系统的根轨迹、求出闭环零极点，分析系统的稳定性。若和分别为单位阶跃输入，绘制出该系统的阶跃响应图。M(t)一R(t)C1Ka
2、KrKmKbC2一一一．设计思想系统为双输入单输出系统（输入为R（t）和M（t）），采用分开计算，再叠加。要求参数均为可调，而matlb中不能计算未赋值的函数，把参数设置为可输入变量，运行期间根据要求赋值。选择‘参数=input('inputanumber:')’实现参数可调。使用append命令连接系统框图。将结构框图每条支路稍作简化，建立各条支路连接关系构造函数，运行得出相应的传递函数。在得出传递函数的基础上，使用相应的指令求出系统闭环零极点、画出其根轨迹。通过判断极点是否在左半平面来编程判断其系统是否稳定。二．设
3、计步骤（1）将各模块的通路排序编号（2）使用append命令实现各模块未连接的系统矩阵（3）指定连接关系（4）使用connect命令构造整个系统的模型14三．调试过程在实现参数可调时初始是将其设为常量，再将其赋值进行系统运行，这样参数可调性差，后用‘参数=input('inputanumber:')’实现四．结果分析SymsC1C2KaKrKmKbT1T2%定义多个变量C1C2KaKrKmKbT1T2C1=input('输入C1:')%提示输入变量C1C2KaKrKmKbT1T2C2=input('输入C2:')Ka=
4、input('输入Ka:')Kr=input('输入Kr:')Km=input('输入Km:')Kb=input('输入Kb:')T1=input('输入T1:')T2=input('输入T2:')G1=tf(C1,[01]);%建立传递函数G1~G8用tf命令建立G2=tf(Ka*Kr,[01]);G3=tf(Km,[T11]);G4=tf(1,[T21]);G5=tf(1,[10]);G6=tf(-C2,1);G7=tf(-Kb,1);G8=tf(-1,1);Sys=append(G1,G2,G3,G4,G5,G6
5、,G7,G8)%建立无连接的数学模型使用append命令Q=[100;216;327;438;540;650;740;800;];%使用Q命令建立各个通路的关系INPUTS1=1;%第一输入信号OUTPUTS=5;%第一输出信号Ga=connect(Sys,Q,INPUTS1,OUTPUTS)%第一构造系统模型INPUTS2=8;%第二输入信号OUTPUTS=5;%第二输出信号Gb=connect(Sys,Q,INPUTS2,OUTPUTS)%第二构造系统模型figure;rlocus(Ga)%绘制Ga根轨迹figur
6、e;rlocus(Gb)%绘制Gb根轨迹figure;step(Ga,Gb)%绘制系统阶跃响应曲线Z1=tzero(Ga)Z2=tzero(Gb)p=pole(Ga)14p=pole(Gb)ifreal(p)<0%判断系统是否稳定'yes'else'no'end仿真框图：Ga根轨迹Ga传递函数：Transferfunction:1.2------------------------s^3+2.2s^2+s+0.9614Gb根轨迹：Gb传递函数：Transferfunction:-2s-0.4--------------
7、----------s^3+2.2s^2+s+0.9614阶跃响应曲线：3．仿真结果分析p=-1.9396-0.1302+0.6914i-0.1302-0.6914i14p=-1.9396-0.1302+0.6914i-0.1302-0.6914ians=yes由此可知系统是稳定的Ga指标：调节时间：ts=28.9超调量：σ=51.4%上升时间：tp=1.87Gb指标：调节时间：ts=31.4超调量：σ=14选题二、考虑下列非线性系统，其数学描述为非线性微分方程组：其中a=b=0.2，c=5.7，利用Simulink仿
8、真工具建模，并绘制出各个状态变量的时间响应曲线。一．设计思想对分方程组在零初始条件下进行拉氏变换，并作出各元件的方框图。按照系统中各变量的传递顺序，依次将各元件的子结构图连接起来。二．设计步骤根据动态结构图用simulink中的元件画出系统的仿真框图。三．调试过程详细调试过程：建立好模型后，点‘三角形’运行键运行，在commend
