自动控制原理及系统仿真课程设计 (3)

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1、 1 自动控制原理及系统仿真课程设计自动控制原理及系统仿真课程设计 姓姓 名：名： 专专 业：业： 自自 动动 化化 班班 级：级： 学学 号：号： 学学 院：院： 机械与电子工程系机械与电子工程系 二零一三年十一月二十四日二零一三年十一月二十四日 2 一、一、设计要求设计要求 1、完成给定题目中，要求完成题目的仿真调试，给出仿真程序和图形。 2、自觉按规定时间进入实验室，做到不迟到，不早退，因事要请假。严格遵守 实验室各项规章制度，实验期间保持实验室安静，不得大声喧哗，不得围坐 在一起谈与课程设计无关的空话，若违规，则酌情扣分。 3、课程设计是考查动手能力的基本平台，要求独立设计操作，指导老

2、师只检查 运行结果，原则上不对中途故障进行排查。 4、加大考查力度，每个时间段均进行考勤，计入考勤分数，按照运行的要求给 出操作分数。每个人均要全程参与设计，若有 1/3 时间不到或没有任何运行 结果，视为不合格。 二、二、Matlab 仿真及结果仿真及结果 一）自动控制仿真训练一）自动控制仿真训练 1.已知两个传递函数分别为： ss xG s xG 2 21 3 2 )(, 13 1 )( 在 MATLAB 中分别用传递函数、零极点、和状态空间法表示； 13 1 )( 1 s xG传递函数、零极点、和状态空间法表示如下 1.1传递函数传递函数程序代码：程序代码： num=1 den=3 1

3、g=tf(num,den) 运行结果：运行结果： num = 1 den = 3 1 g = 1 - 3 s + 1 Continuous-time transfer function. 3 1.2零极点零极点程序代码：程序代码： Gtf=tf(1,3 1) z,p,k=zpkdata(Gtf, v) 运行结果：运行结果： z = Empty matrix: 0-by-1 p = -0.3333 k = 0.3333 1.3状态空间法状态空间法程序代码：程序代码： num=1 den=3 1 gtf=tf(num,den) gss=ss(gtf) 运行结果：运行结果： gss = a = x1

4、 x1 -0.3333 b = u1 x1 0.5 c = x1 y1 0.6667 d = u1 y1 0 Continuous-time state-space model. 4 ss xG 2 2 3 2 )(传递函数、零极点、和状态空间法表示如下 2.1传递函数传递函数程序代码：程序代码： num=2 den=3 1 0 g=tf(num,den) 运行结果：运行结果： num = 2 den = 3 1 0 g = 2 - 3 s2 + s Continuous-time transfer function. 2.2零极点零极点程序代码：程序代码： Gtf=tf(2,3 1 0) z

5、,p,k=zpkdata(Gtf, v) 运行结果：运行结果： z = Empty matrix: 0-by-1 p = 0 -0.3333 k = 0.6667 2.3状态空间法状态空间法程序代码：程序代码： num=2 den=3 1 0 gtf=tf(num,den) gss=ss(gtf) 5 运行结果：运行结果： gss = a = x1 x2 x1 -0.3333 0 x2 1 0 b = u1 x1 1 x2 0 c = x1 x2 y1 0 0.6667 d = u1 y1 0 Continuous-time state-space model. 在 MATLAB 中分别求出通过反馈、串联、并联后得到的系统模型。 1.反馈反馈程序代码：程序代码： num1=1; den1=3 1; num2=2; den2=3 1 0; G1=tf(num1,den1); G2=tf(num2,den2); Gf1=G1/(1+G1*G2) 运行结果：运行结果： Gf1 = 9 s3 + 6 s2 + s - 27 s4 + 27 s3 + 9 s2 + 7 s + 2 Continuous-time transfer function. 6 2.串联串联程序代码：程序代码： num1=1; den1=3 1; num2=2; den2=3 1 0; G1=tf(num1