南昌大學(xué)工程控制實驗報告

實驗一典型環(huán)節(jié)的電路模擬與軟件仿真研究一．實驗?zāi)康?．通過實驗熟悉并掌握實驗裝置和上位機(jī)軟件的使用方法。2．通過實驗熟悉各種典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)及其特性，掌握電路模擬和軟件仿真研究方法。二．實驗內(nèi)容1．設(shè)計各種典型環(huán)節(jié)的模擬電路。2．完成各種典型環(huán)節(jié)模擬電路的階躍特性測試，并研究參數(shù)變化對典型環(huán)節(jié)階躍特性的影響。3．在上位機(jī)界面上，填入各個環(huán)節(jié)的實際（非理想）傳遞函數(shù)參數(shù)，完成典型環(huán)節(jié)階躍特性的軟件仿真研究，并與電路模擬研究的結(jié)果作比較。三、實驗結(jié)果將典型環(huán)節(jié)實驗結(jié)果付與后面。實驗二典型系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)定性分析一．實驗?zāi)康?．學(xué)習(xí)和掌握動態(tài)性能指標(biāo)的測試方法。2．研究典型系統(tǒng)參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)定性的影響。二．實驗內(nèi)容1．觀測二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，測出其超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間，并研究其參數(shù)變化對動態(tài)性能和穩(wěn)定性的影響。2．觀測三階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)，測出其超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間，并研究其參數(shù)變化對動態(tài)性能和穩(wěn)定性的影響。三、實驗結(jié)果將二階系統(tǒng)實驗結(jié)果付與后面。實驗三控制系統(tǒng)的頻域與時域分析一、實驗?zāi)康模?、掌握控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基本描述方法和相互轉(zhuǎn)化2、了解控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法3、掌握控制系統(tǒng)頻域與時域分析基本方法二、實驗內(nèi)容1、表示下列傳遞函數(shù)模型,并轉(zhuǎn)化成其他的數(shù)學(xué)模型（選作1、2）（1）num=4*conv([1,2],conv([1,6,6],[1,6,6]));den=conv([1,0],conv([1,1],conv([1,1],conv([1,1],[1,3,2,5]))));G=tf(num,den)[z,p,k]=tf2zp(num,den)%將傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)換成零極點模型。（2）（1）（2）num=[4,-2];den=[1,0,2,5];G=tf(num,den)[z,p,k]=residue(num,den);%將傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為部分分式。3、已知某負(fù)反饋系統(tǒng)的前向通路傳遞函數(shù)為，反饋通路傳遞函數(shù)為。繪制系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線，并計算上升時間，峰值時間，超調(diào)量，延遲時間。實驗步驟：系統(tǒng)傳遞函數(shù)：num=[10];>>den=[139];>>step(num,den)>>grid系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線實驗四Matlab環(huán)境下校正環(huán)節(jié)的設(shè)計實驗類型綜合設(shè)計性實驗實驗?zāi)康难芯啃Ｕh(huán)節(jié)的工作原理以及設(shè)計實現(xiàn)方法；研究校正環(huán)節(jié)對系統(tǒng)穩(wěn)定性及過渡過程的影響；熟練掌握利用Matlab實現(xiàn)系統(tǒng)輔助設(shè)計及仿真技術(shù)。三、實驗內(nèi)容已知系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為，試設(shè)計校正環(huán)節(jié)使得穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù)為10，相位裕度為；實驗步驟：1.求k0K0=102.校正前系統(tǒng)仿真圖3.做原系統(tǒng)的bote圖與階躍響應(yīng)曲線階躍響應(yīng)曲線Bode圖增益裕量：Gm=-5.98db;穿越頻率為：2rad/sec相位裕量：Pm=-15deg;剪切頻率：2.78rad/sec4.求滯后校正環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)經(jīng)計算取剪切頻率wc=0.9rad/sec5.校驗系統(tǒng)頻域性能增益裕量：Gm=11.2db;穿越頻率