MATLAB实用教程 作者 张磊 郭莲英 丛滨 08.pptVIP

* 第八章 控制领域 本章着重介绍MATLAB在控制方面的一些应用，包括自动控制、线性控制、智能控制。 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： * 本章主要内容 8.1 自动控制领域 8.2 现代控制理论领域 8.3 智能控制领域 * 8.1自动控制领域 8.1.1 控制系统的数学模型 在对控制系统进行分析和设计时，首先要建立系统的数学模型。基于本书主要介绍MATLAB的使用这一特点，本节主要对传递函数及其在MATLAB的使用方法进行介绍。 1. 比例环节（又称放大环节） 比例环节的输出量与输入量成比例关系，即 ，其传 递函数为 比例环节在MATLAB中的应用方法为：打开MATLAB，在命 令窗口输入Simulink。在左侧的库目录树中选择【Simulink】 Commonly Used Blocks】|【Gain】，即 ，将其拖动到新 建的Simulink文件中使用。 2. 惯性环节 惯性环节的微分方程为 ，其传递函数为 * 惯性环节在MATLAB中的应用方法为：打开MATLAB，在命令窗口输入Simulink。在左侧的库目录树中选择【Simulink】|【Continuous】|【Transfer Fcn】，即 ，将其拖动到新建的Simulink文件中使用。 3. 积分环节 积分环节的微分方程为 ，其传递函数为 ，积分环节在MATLAB中的应用方法为：打开MATLAB，在命令窗口输入Simulink。在左侧的库目录树中选择【Simulink】|【Continuous】|【Integrator】，即 ，将其拖动到新建的Simulink文件中使用。 4. 微分环节 理想的纯微分环节的微分方程为 ，其传递函数为 微分环节在MATLAB中的应用方法为：打开MATLAB，在命令窗口输入Simulink。在左侧的库目录树中选择【Simulink】|【Continuous】|【Derivative】，即 ，将其拖动到新建的Simulink文件中使用。 * 5. 震荡环节 震荡环节的微分方程为 ，其传递函数为 震荡环节在MATLAB中的应用方法为：打开MATLAB，在命令窗口输入Simulink。在左侧的库目录树中选择【Simulink】|【Continuous】|【Transfer Fcn】，即 ，将其拖动到新建的Simulink文件中。 6. 滞后环节 滞后环节的微分方程为 ，其传递函数为 滞后环节在MATLAB中的应用方法为：打开MATLAB，在命令窗口输入Simulink。在左侧的库目录树中选择【Simulink】|【Continuous】|【Transport Delay】，即 ，将其拖动到新建的Simulink文件中使用。 * 8.1.2线性系统的时域分析 控制系统的单位阶跃和单位脉冲响应 MATLAB提供求解系统单位阶跃响应的函数 例8.1 系统的闭环传递函数为： ，绘制该系统的单位阶跃响应曲线。 在命令窗口输入的具体代码如下： ? num=[0,0,0,20000]; den=[1,205,1000,20000]; t=0:0.05:2.5; sys=tf(num,den); %定义系统 step(sys,t); %t为可选参数 grid; * 2. 控制系统的斜坡响应 在MARLAB中没有求解斜坡响应的专用指令，但可以利用阶 跃响应命令 或 命令来求斜坡响应。 例8.3 求解传递函数： ，的斜坡响应。? 在命令窗口输入的具体代码如下： ?num=[0 0 0 0 1]; den=[1 3 2 1 0]; %根据 形式输入分子、分母系数 t=0:0.1:8; %制定计算阶跃响应的时间范围 c=step(num,den,t); %阶跃响应指令 %绘制斜坡输入信号（以“-”表示）和邪僻响应曲线（以“。”表示） plot(t,c,o,t,t,-); grid on; xlabel(Time(sec)); yla