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《实验一 初步认识matlab和控制系统仿真 new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、武汉工程大学自动控制原理（双语）实验指导书实验一初步认识MATLAB和控制系统仿真一、实验目的（1）了解并掌握MATLAB仿真软件的使用方法;（2）掌握控制系统数学模型的多种描述方法及其仿真实现和互相转换;(3)熟悉控制系统仿真常用的MATLAB函数。二、实验设备（1）硬件：个人计算机；（2）软件：MATLAB仿真软件（版本6.5或以上）。三、实验内容和步骤1．质量-弹簧-阻尼器系统的零输入响应运动方程M"y"(t)+by"(t)+ky(t)=r(t)y(0)−ζωnt2−1零输入响应y(t)=esin(ω1−ζt+θ),θ=cosζ.n21−ζ修改
2、并运行程序lab1_1.m以求取下列情形的零输入响应曲线并存盘：⎛kb⎞（1）y(0)=0.15m,ωn=2rads,ζ=122.⎜=2,=1⎟⎝MM⎠⎛kb⎞(2)y(0)=0.15m,ωn=2rads,ζ=1.⎜=2,=22⎟⎝MM⎠⎛kb⎞(3)y(0)=0.15m,ωn=2rads,ζ=2.⎜=2,=4⎟⎝MM⎠2．系统传递函数的MATLAB实现及零极点分布(1)多项式的表示及求值：系数按降幂顺序构成行向量;求值函数polyval；(2)多项式的根：由函数roots求得；函数poly(roots())的功能；(3)多项式的积：由函数conv实
3、现；(4)系统传递函数：由函数tf实现;(5)传递函数的零极点表示：函数pole,zero和pzmap的运用。运行程序lab1_2.m～lab1_6.m，并写（指）出各段程序中的多项式、传递函数和零极点。3．系统联接及简化(1)系统的串联利用函数series实现图1-1所示两系统的串联：1武汉工程大学自动控制原理（双语）实验指导书图1-1(a)方框图(b)函数series的调用修改并运行程序lab1_7.m以求取当1s+1s+1s+1A.G(s)=,G(s)=;B.G(s)=,G(s)=122122500ss+2s+2s+4s+2时系统的传递函数。(
4、2)系统的并联利用函数parallel实现下图1-2所示两系统的并联：图1-2(a)方框图(b)函数parallel的调用修改并运行程序lab1_7.m以求取当2武汉工程大学自动控制原理（双语）实验指导书1s+1s+1s+1A.G(s)=,G(s)=;B.G(s)=,G(s)=122122500ss+2s+2s+4s+2时系统的传递函数。(3)系统的反馈联接利用函数feedback可实现系统的反馈联接，如图1-3所示。(a)单位反馈(a)(b)(c)图1-3(a)方框图(b)简化方框图(c)单位反馈时函数feedback的调用修改并运行程序lab1_
5、8.m以求取当1s+1s+1s+1A.G(s)=,G(s)=;B.G(s)=,G(s)=2c2c500ss+2s+2s+4s+2时系统的传递函数。(b)非单位反馈（图1-4）3武汉工程大学自动控制原理（双语）实验指导书(a)(b)图1-4(a)方框图(b)非单位反馈时函数feedback的调用修改并运行程序lab1_9.m以求取当1s+1s+1s+1A.G(s)=,H(s)=;B.G(s)=,H(s)=22500ss+2s+2s+4s+2时系统的传递函数。(4)多回路系统的简化利用函数minreal（图1-5）可消去传递函数分子、分母中的公因式。图1
6、-5函数minreal的调用按先后顺序分别运行程序lab1_10.m和lab1_11.m，求取图1-6所示系统的传递函数：4武汉工程大学自动控制原理（双语）实验指导书图1-6多回路系统其中，211s+1s+1G(s)=,G(s)=,G(s)=,G(s)=;12324s+10s+1s+4s+4s+6s+1H(s)=,H(s)=2,H(s)=1.123s+2四、实验预习（1）熟悉MATLAB语言环境；（2）根据实验内容作出理论分析和计算。五、实验报告（1）将实验曲线和结果按实验内容进行归纳、整理，分析参数变化对系统的影响，并与理论结果进行比较，如果不一致
7、请分析原因。（2）用实验结果说明函数parallel与运算符“+”功能上的异同点。六、思考题（1）用方框图解释程序lab1_10.m；（2）如何借助MATLAB寻找传递函数分子、分母中的公因式?5
