自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、計(jì)算機(jī)控制原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 姓名：房甜甜 學(xué)號(hào)：130104010072 班級(jí)：計(jì)算機(jī)三班 指導(dǎo)教師：胡玉琦 完成時(shí)間：2015年10月11日實(shí)驗(yàn)一 二階系統(tǒng)閉環(huán)參數(shù)和對(duì)時(shí)域響應(yīng)的影響1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 研究二階系統(tǒng)閉環(huán)參數(shù)和對(duì)時(shí)域響應(yīng)的影響2. 研究二階系統(tǒng)不同阻尼比下的響應(yīng)曲線(xiàn)及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2、 實(shí)驗(yàn)要求1. 從help菜單或其它方式，理解程序的每個(gè)語(yǔ)句和函數(shù)的含義；2.分析對(duì)時(shí)域響應(yīng)的影響，觀察典型二階系統(tǒng)阻尼系數(shù)在一般工程系統(tǒng)中的選擇范圍；三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、如圖1所示的典型二階系統(tǒng)，其開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為，其中，無(wú)阻尼自然震蕩角頻率=1，為阻尼比，試?yán)L制分別為0, 0.2, 0.4, 0.6,

2、0.9, 1.2, 1.5時(shí)，其單位負(fù)反饋系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)（繪制在同一張圖上）。R(s)C(s)圖1 典型二階系統(tǒng)方框圖2、 程序代碼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、 代碼函數(shù)理解分析(1) 給賦值。(2) 用于創(chuàng)建向量。linspace用于創(chuàng)建向量。用法：linspace(x1,x2,N)。功能：linspace是Matlab中的一個(gè)指令,用于產(chǎn)生x1,x2之間的N點(diǎn)行矢量.其中x1、x2、N分別為起始值、終止值、元素個(gè)數(shù)。若缺省N,默認(rèn)點(diǎn)數(shù)為100。(3) 與for j=1:7等同, for j=1:7表示循環(huán)j取1-7,循環(huán)7次(4) 做多

4、項(xiàng)式的乘積（卷積），用來(lái)表示s(s+2），并賦值給den。(5) 定義開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，num做分子，den做分母。(6) 被控函數(shù)與比例系數(shù)相乘再反饋回來(lái)形成閉環(huán)。(7) 求系統(tǒng)t范圍（0，1）之間的階躍響應(yīng)。(8) plot(x,y)，以x,y為坐標(biāo)軸畫(huà)出圖像。y(1:7)，取出1-7個(gè)數(shù)(9) grid on是打開(kāi)網(wǎng)格,grid off是關(guān)閉網(wǎng)格,而grid是切換兩種狀態(tài),如果在grid off的狀態(tài)下,輸入grid,相當(dāng)于grid on,相反,如果在grid on狀態(tài)下輸入grid 等價(jià)于grid off.這里的grid應(yīng)該是打開(kāi)網(wǎng)格。(10) gtext是運(yùn)用鼠標(biāo)進(jìn)行標(biāo)注，不能進(jìn)行計(jì)算。

5、 gtext（你想輸入的內(nèi)容）,前提是已經(jīng)有圖,輸入之后打開(kāi)圖,就提示你確定輸入位置了。4、 曲線(xiàn)圖4、 實(shí)驗(yàn)結(jié)論從二階系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)曲線(xiàn)可以看出：無(wú)阻尼響應(yīng)（sigma=0）為等幅震蕩，沒(méi)有調(diào)節(jié)作用；過(guò)阻尼和臨界阻尼（sigma=1）是單調(diào)衰減的，不存在超調(diào)的現(xiàn)象；欠阻尼（0sigma1，單位階躍響應(yīng)應(yīng)為單調(diào)曲線(xiàn)，沒(méi)有超調(diào)和震蕩，但調(diào)整時(shí)間較長(zhǎng)，系統(tǒng)反應(yīng)遲緩。 b.=1，響應(yīng)為單調(diào)曲線(xiàn)，調(diào)整時(shí)間比1的情況短。 c.=0，輸出為等幅震蕩，系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作。 d.一般希望二階系統(tǒng)工作在欠阻尼0=1時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)是單調(diào)衰減的，K0 1.264-0.528K0 2.376-0.104K0 求得滿(mǎn)足二階

6、線(xiàn)性數(shù)字控制系統(tǒng)穩(wěn)定要求的開(kāi)環(huán)增益K的取值范圍為： 0K2.39課外學(xué)習(xí)MATLAB是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語(yǔ)言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。 MATLAB 產(chǎn)品族可以用來(lái)進(jìn)行以下各種工作：數(shù)值分析、數(shù)值和符號(hào)計(jì)算、工程與科學(xué)繪圖、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真、數(shù)字圖像處理技術(shù)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真、財(cái)務(wù)與金融工程。MATLAB 的應(yīng)用范圍非常廣，包括信號(hào)和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、測(cè)試和測(cè)量、財(cái)務(wù)建模和分析以及計(jì)算生物學(xué)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。附加的工具箱（單獨(dú)提供的專(zhuān)用 MATLAB 函數(shù)集）擴(kuò)展了 MATLAB 環(huán)境，以解決這些應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)特定類(lèi)型的問(wèn)題。Matlab的text/title/xlabel/ylabel對(duì)象支持簡(jiǎn)單的TeX排版語(yǔ)法，如希臘字母，上下標(biāo)等例如text(0.5,0.5,alphabeta_2);Matlab圖形中允許用TEX文件格式來(lái)顯示字符。使用bf，it，rm表示黑體，斜體，正體字符，特別注意大括號(hào) 的用法。實(shí)例：在存在的圖形上寫(xiě)一段有黑體、有斜體、有整體的句子。1、畫(huà)圖x=0:0.01:8;y=sin(x);plot(x,y)2、寫(xiě)字在圖形框口用鼠標(biāo)點(diǎn)擊A（ins