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《ＭＡＴLAB/Sｉmｕｌiｎk与控制系统仿真》实验报告 专　 　业: 　 　　 　 　 　 班 　 级： 　　 　 　 　 　　 学　 　 号: 　 　 　 姓 　　　名: 　 　 　 　 　　　 指导教师： 　 　　 　 　 　 实验1、MＡＴLAB/Simｕlink仿真基础及控制系统模型的建立 一、实验目的 １、掌握MＡTＬＡＢ／Sｉｍｕlink仿真的基本知识； 2、熟练应用ＭATＬＡB软件建立控制系统模型。 二、实验设备 电脑一台；MAＴＬＡＢ仿真软件一个 三、实验内容 1、熟悉MATＬAB/Smulink仿真软件。 2、一个单位负反馈二阶系统,其开环传递函数为。用Ｓimuｌink建立该控制系统模型,用示波器观察模型的阶跃响应曲线,并将阶跃响应曲线导入到MATLAＢ的工作空间中，在命令窗口绘制该模型的阶跃响应曲线。 图 SEQ 图 \* ARＡBＩC 1系统结构图 图 SEQ 图　\* ARＡBIC 2示波器输出结果图 某控制系统的传递函数为，其中。用Ｓimｕｌiｎk建立该控制系统模型,用示波器观察模型的阶跃响应曲线,并将阶跃响应曲线导入到MAＴＬＡB的工作空间中，在命令窗口绘制该模型的阶跃响应曲线。 　　 　 　 图 SEＱ　图 \＊　ARABIC　3系统结构图 　 　 　 　　 　 　 图　 SEQ 图 \* ARAＢIC 4 示波器输出结果图 图 SＥＱ 图 \* ARABIＣ 5 工作空间中仿真结果图形化输出 4、一闭环系统结构如图所示,其中系统前向通道的传递函数为,而且前向通道有一个［-0.2,0．5]的限幅环节，图中用Ｎ表示，反馈通道的增益为1.５,系统为负反馈，阶跃输入经１.5倍的增益作用到系统。用Simuｌink建立该控制系统模型，用示波器观察模型的阶跃响应曲线，并将阶跃响应曲线导入到MATLAＢ的工作空间中,在命令窗口绘制该模型的阶跃响应曲线。 图 　SEＱ 图 \* AＲＡBIC 6 系统结构图 　 图 SEＱ 图　\*　ARABIC 7　示波器输出结果 实验２ 　MAＴLAB/Sｉmｕlｉnｋ在控制系统建模中的应用 一、实验目的 1、掌握MATＬAB/Sｉｍuｌiｎk在控制系统建模中的应用； 二、实验设备 电脑一台;MATLAB仿真软件一个 三、实验内容 1、给定RLＣ网络如图所示。其中，为输入变量，为输出变量。求解这个系统的传递函数模型,零极点增益模型以及状态空间模型（假设,,，)。 传递函数模型 程序代码如下： cｌear　all; 　%清除工作空间的变量 num=［0,１]; 　%定义分子多项式 ｄen＝[１ 2 ２］;　 　　 ％定义分母多项式 sy＿tｆ＝tf（nuｍ,den）; %建立传递函数模型 [z,ｐ，k］=tf２ｚp(nｕm,den) 　%从传递函数模型获取系统的零极点增益 sy_zpk＝zｐｋ(z,ｐ，k); 　 ％建立系统的零极点增益模型 [Ａ,Ｂ,C，D]＝ｚp2ss(z，p,k)； ％从零极点增益模型获取系统的状态空间模型 sys_ｓs=ss(A,B,C,D) 　 　　 %建立系统的状态空间模型 stｅp(ｓy_tf） ％求解系统的阶跃响应 grｉd on;　　 　 　 　 %添加栅格 程序运行结果 z =Empty maｔｒix: 0-ｂy-1 ｐ　=-１.0００0 + 1.0000ｉ －1.000０ - 1．0000i ｋ　=１ a = x1 　 ｘ2 　 ｘ１ 　-2　 　 　－１.414 x2 　 　1．4１4　 　 0　 b ＝ ｕ1 　x1 1 　 x2 　 　 0　 c　= ｘ1 　 ｘ２ 　y1 0 　　0．７0７1 d　＝ u1 　　　y1 　0 　 Conｔiｎｕｏｕs-tiｍe ｍｏｄel． 图 　SＥQ 图 \* ARAＢＩC 1　系统的阶跃响应曲线 2、已知某双环调速的电流环系统的结构图如图所示。试采用Simｕlinｋ动态结构图求其线性模型。 图 SEＱ 图　\* AＲABIC 2ｓimulink中的系统动态模型 将图2模型存为“Saｍpｌｅｓ_４_14.mｄl”文件 在MAＴLAB命令窗口运行以下命令,得到一个线性状态空间模型（A，B,Ｃ,D）。 [A,B,Ｃ,Ｄ]＝ｌinmod（Samples_4＿14)； %提取simuliｎｋ模型的状态空间模型 输出结果如下 A =1.0e+0０3 * -0.0781 　 　0