自動控制實驗報告

1、計算機控制原理實驗報告 姓名：房甜甜 學號：130104010072 班級：計算機三班 指導教師：胡玉琦 完成時間：2015年10月11日實驗一 二階系統(tǒng)閉環(huán)參數(shù)和對時域響應的影響1、 實驗目的1. 研究二階系統(tǒng)閉環(huán)參數(shù)和對時域響應的影響2. 研究二階系統(tǒng)不同阻尼比下的響應曲線及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2、 實驗要求1. 從help菜單或其它方式，理解程序的每個語句和函數(shù)的含義；2.分析對時域響應的影響，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、實驗內容1、如圖1所示的典型二階系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為，其中，無阻尼自然震蕩角頻率=1，為阻尼比，試繪制分別為0, 0.2, 0.4, 0.6,

2、0.9, 1.2, 1.5時，其單位負反饋系統(tǒng)的單位階躍響應曲線（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中的一個指令,用于產生x1,x2之間的N點行矢量.其中x1、x2、N分別為起始值、終止值、元素個數(shù)。若缺省N,默認點數(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、項式的乘積（卷積），用來表示s(s+2），并賦值給den。(5) 定義開環(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)相乘再反饋回來形成閉環(huán)。(7) 求系統(tǒng)t范圍（0，1）之間的階躍響應。(8) plot(x,y)，以x,y為坐標軸畫出圖像。y(1:7)，取出1-7個數(shù)(9) grid on是打開網格,grid off是關閉網格,而grid是切換兩種狀態(tài),如果在grid off的狀態(tài)下,輸入grid,相當于grid on,相反,如果在grid on狀態(tài)下輸入grid 等價于grid off.這里的grid應該是打開網格。(10) gtext是運用鼠標進行標注，不能進行計算。

5、 gtext（你想輸入的內容）,前提是已經有圖,輸入之后打開圖,就提示你確定輸入位置了。4、 曲線圖4、 實驗結論從二階系統(tǒng)的脈沖響應曲線可以看出：無阻尼響應（sigma=0）為等幅震蕩，沒有調節(jié)作用；過阻尼和臨界阻尼（sigma=1）是單調衰減的，不存在超調的現(xiàn)象；欠阻尼（0sigma1，單位階躍響應應為單調曲線，沒有超調和震蕩，但調整時間較長，系統(tǒng)反應遲緩。 b.=1，響應為單調曲線，調整時間比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，系統(tǒng)響應是單調衰減的，K0 1.264-0.528K0 2.376-0.104K0 求得滿足二階

6、線性數(shù)字控制系統(tǒng)穩(wěn)定要求的開環(huán)增益K的取值范圍為： 0K2.39課外學習MATLAB是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。 MATLAB 產品族可以用來進行以下各種工作：數(shù)值分析、數(shù)值和符號計算、工程與科學繪圖、控制系統(tǒng)的設計與仿真、數(shù)字圖像處理技術數(shù)字信號處理技術、通訊系統(tǒng)設計與仿真、財務與金融工程。MATLAB 的應用范圍非常廣，包括信號和圖像處理、通訊、控制系統(tǒng)設計、測試和測量、財務建模和分析以及計算生物學等眾多應用領域。附加的工具箱（單獨提供的專用 MATLAB 函數(shù)集）擴展了 MATLAB 環(huán)境，以解決這些應用領域內特定類型的問題。Matlab的text/title/xlabel/ylabel對象支持簡單的TeX排版語法，如希臘字母，上下標等例如text(0.5,0.5,alphabeta_2);Matlab圖形中允許用TEX文件格式來顯示字符。使用bf，it，rm表示黑體，斜體，正體字符，特別注意大括號 的用法。實例：在存在的圖形上寫一段有黑體、有斜體、有整體的句子。1、畫圖x=0:0.01:8;y=sin(x);plot(x,y)2、寫字在圖形框口用鼠標點擊A（ins