控制系统仿真及matlab语言--第一章 绪论

《控制系统仿真及matlab语言--第一章 绪论》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、控制系统仿真及MATLAB语言丁伟利课程简介：本课程是自动化专业课，是利用计算机来论证、分析、研究、设计各种复杂控制系统的有力工具，是控制系统工程技术人员必须掌握的一门专业技术。课程目的：通过本课程的学习，掌握MATLAB语言的基本知识，结合所学课程《自动控制原理》，学会运用MATLAB语言进行控制系统仿真和辅助设计的基本技能，为今后从事科学研究打下较好的基础。学习方法：注重基础（概念/原理）；积极应用（Matlab工具）；努力实践（实践出真知/创新源于自主实践）。学时：48/10考核方式：考试教材：《控制系统数字仿真与Matlab语言》吴

2、忠强参考书：张晓华等编著《控制系统数字仿真与CAD》课程安排：控制系统MATLAB连续系统数学模型仿真方法、参数优化基于频率域、时间域的控制系统的分析数值计算符号计算图形处理SIMULINK工具箱绪论课堂注意事项：不迟到不早退不大声说话，手机打振动出勤情况、课堂测验将作为考试的重要参考联系方式：E-mail:weiye51@gmail.comqq:16717218办公室：电气学院B-306第1章——绪论1.1控制系统的分析方法1.2仿真实验的分类与性能比较1.3系统、模型与数字仿真1.4控制系统CAD与数字仿真1.5仿真技术的应用与发展1.

3、6Matlab简介1.7Simulink简介1.1控制系统的分析方法利用实验的方法对控制系统进行分析与设计，有三种实验方法：解析法、实验法、仿真实验法。（1）解析法运用已掌握的理论知识，对所研究的对象进行理论方面的分析、计算及综合。受到理论不完善的影响以及对事物认识的不全面等因素的影响，往往有很大的局限性。工程动力学问题F=ma（2）实验法在所建立的实际系统（或模型）上，利用各种仪器仪表，通过施加一定类型的激励信号，测取系统响应来确定系统的性能。简单、直观、真实费用过高、具有危险性、周期长有时还可能根本无法实验实际系统（3）仿真实验法为什么

4、要进行仿真？在实际生产过程中，大部分控制对象比较复杂，现场实验造价高、周期长、充满危险或难于实现，如导弹飞行、飞行器控制、核反应堆控制等等。就需要对实际系统构建物理或数学模型，再把研究结果应用到实际系统中去。什么是仿真？仿真就是用模型（物理模型或数学模型）代替实际系统进行实验和研究。仿真所遵循的基本原则是相似性原理，即几何相似、环境相似和性能相似。几何相似环境相似性能相似（3）仿真实验法数学模型虚拟模型（3）仿真实验法实物模型（3）仿真实验法（3）仿真实验法仿真实验性能比较：数学模型虚拟模型实物模型实物原型仿真精度低高根据仿真原理物理仿真数

5、字仿真应用几何相似原理，制作与实际系统相似但几何尺寸较小的物理模型进行实验研究应用数学相似原理，构成数学模型在计算机上进行仿真实验研究。效果逼真，精度高，可信度高投资大、周期长、灵活性差周期短，经济、快速、实用1.2仿真实验的分类与性能比较根据使用计算机种类数字计算机仿真模拟计算机仿真混合仿真采用数学模型在模拟计算机上进行仿真实验采用数学模型在数字计算机上利用数值计算的方法进行仿真实验。应用数学相似原理，构成数学模型在计算机上进行仿真实验研究。系统：研究的对象，可分为连续系统、离散系统和混合系统如锅炉温度调节系统、计算机系统等模型：对实际系

6、统的抽象(重要)，可分为物理模型、数学模型和描述模型计算机：工具与手段1.3系统、模型与数字仿真仿真三要素数字仿真的基本过程：建模仿真试验结果分析(一)基本概念CAD技术是将计算机高速而精确的计算能力、大容量存储和处理数据的能力与设计者的综合分析、逻辑判断以及创造性思维结合起来，用以加快设计进程、缩短设计周期、提高设计质量的技术。控制系统CAD利用CAD技术完成控制系统分析和设计CAD系统的组成应用软件、计算机、外围设备及设计者1.4控制系统CAD与数字仿真（1）应用软件：核心。如AutoCAD以及Matlab（2）计算机：基础。（3）外围

7、设备：人机信息交换手段。(二)仿真软件的发展程序编制阶段（Basic,Fortran,C）程序软件包阶段（仿真语言）交互式语言阶段(SIMON,CSMP,ACSL,TSIM,ESL;1984MATLAB)模型化图形组态阶段（1992Simulink）MATLAB——高级的科学分析与计算软件。SIMULINK——基于模型化图形组态的控制系统仿真软件。使复杂的控制系统仿真变得直观容易。(一)应用航空与航天工业飞行器设计或模拟飞行实验。电力工业电力系统负荷分配、瞬态稳定性以及最优潮流控制等、电站操作人员培训模拟系统。石油、化工及冶金工业化工流程模

8、拟核电站仿真器用来训练操作人员以及研究异常故障的排除处理。非工程领域医学社会学宏观经济与商业策略的研究1.5仿真技术的应用1.5仿真技术的应用虚拟现实（VR）：综合计算机图形技术