必威体育精装版典型环节的MATLAB仿真汇编.pdfVIP

实验一 典型环节的 MATLAB 仿真 一、实验目的 1．熟悉 MATLAB 桌面和命令窗口，初步了解 SIMULINK 功能模块的使用 方法。 2．通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性，加深对各典型环 节响应曲线的理解。 3．定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。 二、 SIMULINK的使用 MATLAB 中 SIMULINK 是一个用来对动态系统进行建模、 仿真和分析的软 件包。利用 SIMULINK 功能模块可以快速的建立控制系统的模型，进行仿真和 调试。 1．运行 MATLAB 软件，在命令窗口栏“ ”提示符下键入 simulink 命令， 按 Enter 键或在工具栏单击 按钮，即可进入如图 1-1 所示的 SIMULINK 仿真 环境下。 2．选择 File 菜单下 New 下的 Model 命令，新建一个 simulink 仿真环境常规 模板。 3．在 simulink 仿真环境下，创建所需要的系统。 图 1-1 SIMULINK 仿真界面 图 1-2 系统方框图 以图 1-2 所示的系统为例，说明基本设计步骤如下： 1）进入线性系统模块库，构建传递函数。点击 simulink 下的“ Continuous”， 再将右边窗口中“ Transfer Fen”的图标用左键拖至新建的“ untitled ”窗口。 2）改变模块参数。在 simulink 仿真环境“ untitled ”窗口中双击该图标，即 可改变传递函数。 其中方括号内的数字分别为传递函数的分子、 分母各次幂由高 到低的系数，数字之间用空格隔开；设置完成后，选择 OK ，即完成该模块的设 置。 3）建立其它传递函数模块。按照上述方法，在不同的 simulink 的模块库中， 建立系统所需的传递函数模块。例：比例环节用“ Math ”右边窗口“ Gain”的图 标。 4）选取阶跃信号输入函数。用鼠标点击 simulink 下的“ Source”，将右边窗 口中“Step”图标用左键拖至新建的“ untitled ”窗口，形成一个阶跃函数输入模 块。 5）选择输出方式。用鼠标点击 simulink 下的“Sinks”，就进入输出方式模块 库，通常选用“ Scope”的示波器图标，将其用左键拖至新建的“ untitled ”窗口。 6）选择反馈形式。为了形成闭环反馈系统，需选择“ Math” 模块库右边窗 口“Sum”图标，并用鼠标双击，将其设置为需要的反馈形式（改变正负号） 。 7）连接各元件，用鼠标划线，构成闭环传递函数。 8）运行并观察响应曲线。用鼠标单击工具栏中的“ ”按钮，便能自动运行 仿真环境下的系统框图模型。运行完之后用鼠标双击“ Scope”元件，即可看到 响应曲线。 三、实验原理 1．比例环节的传递函数为 Z R G(s) 2 2 2 R 100K , R 200K 1 2