計算機仿真課程設(shè)計 dongge

1、目錄一、課程設(shè)計的目的1二、課程設(shè)計用的儀器和器件1三、課程設(shè)計的具體內(nèi)容 11、離散系統(tǒng) 1離散有波紋 1離散無波紋 22、連續(xù)系統(tǒng) 4四、課程設(shè)計的體會和發(fā)生的問題 6五、致謝 6六、參考文獻 7一、課程設(shè)計的目的本次計算機仿真課程設(shè)計的目的是熟悉并使用MATLAB在計算機中實現(xiàn)連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的設(shè)計和仿真。二、課程設(shè)計用的儀器和器件 硬件： PC計算機 軟件： MATLAB7.0三、課程設(shè)計的具體內(nèi)容1.離散系統(tǒng)：離散控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計和仿真9號設(shè)被控對象的傳遞函數(shù)用零階保持器離散化，采樣周期取0.08秒，以MATLAB為工具，分別設(shè)計一單位速度信號輸入時的最少拍有波紋控制器DY

2、(z)和一階躍信號輸入時的最少拍無波紋控制器DW(z) 。要求通過仿真證實設(shè)計結(jié)果。 離散有波紋 M文件：sys=tf(999 8991 17982,1 14 56 64 0 0)gz=c2d(sys,0.08,'zoh')a b k=zpkdata(gz)gz=zpk(a,b,k,0.08,'variable','z-1')syms z h0 h1 g0 g1gz=0.077519*z-1*(1+3.398*z-1)*(1-0.7866*z-1)*(1-0.6188*z-1)*(1+0.2411*z-1)/(1-z-1)2/(1-0.8521*

3、z-1)/(1-0.7261*z-1)/(1-0.5273*z-1)hz=z-1*(1+3.398*z-1)*(h0+h1*z-1)he=(1-z-1)2*(g0+g1*z-1)f1=subs(hz,z,1)-1f2=subs(diff(hz),z,1)h0 h1=solve(f1,f2)h=h0;h1hz=z-1*(1+3.398*z-1)*(h0+h1*z-1)f3=1-limit(he,z,Inf)f4=1-subs(he,z,-3.398)g0 g1=solve(f3,f4)g=g0;g1he=(1-z-1)2*(g0+g1*z-1)dz=hz/gz/hesysy=zpk(-3.398

4、 0.6394,0 0 0,0.6304,0.08)sysyc=d2c(sysy,'tustin')hold ontd=0:0.08:2ud=tdlsim(sysy,ud,td)t=0:0.008:2u=tlsim(sysyc,u,t)截圖：離散無波紋：M文件：sys=tf(999 8991 17982,1 14 56 64 0 0)gz=c2d(sys,0.08,'zoh')a b k=zpkdata(gz)gz=zpk(a,b,k,0.08,'variable','z-1')syms z h0 h1 g0 g1gz=0.077

5、519*z-1*(1+3.398*z-1)*(1-0.7866*z-1)*(1-0.6188*z-1)*(1+0.2411*z-1)/(1-z-1)2/(1-0.8521*z-1)/(1-0.7261*z-1)/(1-0.5273*z-1)hz=z-1*(1+3.398*z-1)*(1-0.7866*z-1)*(1-0.6188*z-1)*(1+0.2411*z-1)*(h0+h1*z-1)syms g2 g3 g4he=(1-z-1)2*(g0+g1*z-1+g2*z-2+g3*z-3+g4*z-4)f1=subs(hz,z,1)-1f2=subs(diff(hz),z,1)h0 h1=so

6、lve(f1,f2)h=h0;h1hz=z-1*(1+3.398*z-1)*(1-0.7866*z-1)*(1-0.6188*z-1)*(1+0.2411*z-1)*(h0+h1*z-1)f3=1-limit(he,z,Inf)f4=1-subs(he,z,-3.398)f5=1-subs(he,z,0.7866)f6=1-subs(he,z,0.6188)f7=1-subs(he,z,-0.2411)g0 g1 g2 g3 g4=solve(f3,f4,f5,f6,f7)he=(1-z-1)2*(g0+g1*z-1+g2*z-2+g3*z-3+g4*z-4)dz=hz/gz/hesysy=z

7、pk(-3.398 1.4269,0 0 0,-5.2755,0.08)sysyc=d2c(sysy,'tustin')hold ontd=0:0.08:2ud=tdlsim(sysy,ud,td)t=0:0.008:2u=tlsim(sysyc,u,t)截圖2.連續(xù)系統(tǒng)連續(xù)控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計和仿真9號設(shè)有連續(xù)線性時不變被控對象試以MATLAB為工具設(shè)計一模擬控制器D(s)，將單位反饋閉環(huán)系統(tǒng)的主導(dǎo)極點配置在 ，其余極點都在主導(dǎo)極點的左邊；單位速度信號輸入時閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差為零。要求通過SIMULINK仿真證實設(shè)計結(jié)果。 M文件：syms s h0 h1 h2 h3 h4

8、 g0 g1 hs=(0.8-s)*(h0+h1*s+h2*s2+h3*s3)hg=(s2+16*s+80)*(s+9)4-s2*(s2+s+1)*(g0+g1*s+s2)hp=(s2+16*s+80)*(s+9)4f1=subs(hs,s,0)-subs(hg,s,0) f2=subs(hs,s,-0.5+0.866j)-subs(hg,s,-0.5+0.866j) f3=subs(hs,s,-0.5-0.866j)-subs(hg,s,-0.5-0.866j) f4=subs(diff(hs),s,0)-subs(diff(hg),s,0) h0 h1 h2 h3=solve(f1,f2,

9、f3,f4) f5=subs(hg,s,0.8) f6=subs(diff(hg,5),s,0) g0 g1=solve(f5,f6) h=h3 h2 h1 h0 g=1 g1 g0 syms gs hs=(0.8-s)*s3 s2 s 1*h' he=s2*(s2+s+1)*s2 s 1*g' gs=(0.8-s)/s/(s2+s+1) syms ds ds=simplify(hs/gs/he)截圖：四、課程設(shè)計的體會和發(fā)生的問題剛接觸matlab的時候，真的不知要從哪里入手。本次課程設(shè)計要做個連續(xù)系統(tǒng)還有離散系統(tǒng)，真的不知要從哪下手，基本的功能都不知道，更不用說運用它來解題

10、了。于是我找來一本MATLAB基礎(chǔ)與提高，通過學(xué)習(xí)它的矩陣操作和繪圖函數(shù)感覺很好很強大，于是自己再弄些其他的數(shù)學(xué)問題讓它解，偶爾自己嘗試一下感覺挺有成就感。兩天之后，稍稍了解了MATLAB，就開始了本次課程設(shè)計的任務(wù)。才發(fā)現(xiàn)，原來這是以前的知識。只好硬著頭皮去翻以前的書。這兩天，主要的問題還是通過討論一一攻破的。書到用時方恨少。知識要不斷的鞏固?。≈轮x經(jīng)過5天的忙碌和學(xué)習(xí)，本次課程設(shè)計結(jié)束了。在這里首先要感謝我們的指導(dǎo)老師。老師們平日里工作繁多，但在我們做課程設(shè)計的每個階段，都給予了我們悉心的指導(dǎo)。除了敬佩老師們的專業(yè)水平外，他們的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我們永遠學(xué)習(xí)的榜樣，老師就會給我提出新的問題，發(fā)散了我們的思維。老師們也時