自动控制原理课程设计-- 用MATLAB进行控制系统的动态性能的分析

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1、学学 号：号： 课课 程程 设设 计计 题题 目目 用 MATLAB 进行控制系统的动态 性能的分析 学学 院院 自动化学院 专专 业业 自动化专业 班班 级级 姓姓 名名 指导教师指导教师 2013 年 1 月 1 日 1 课程设计任务书课程设计任务书 学生姓名：学生姓名： 专业班级：专业班级： 指导教师：指导教师： 工作单位：工作单位： 自动化学院自动化学院 题题 目目: : 用 MATLAB 进行控制系统的动态性能的分析 初始条件：初始条件：已知三阶系统的闭环传递函数为 )64.08.0)(1 1 ( 7.2 )( 2 sss a sG 分析系统的动态性能。 要求完成的主要任务要求完成的

2、主要任务: : （包括课程设计工作量及其技术要求， 以及说明书撰写等具体要求） 1、用 MATLAB 函数编程，求系统的动态性能指标。 2、设64.08.0 2 ss的根是系统的主导极点，编制程序，求系统的动态性能指标。 3、用 MATLAB 编制程序分析 a0.84，a2.1，a4.2 系统的阶跃响应曲线，分析高 阶系统忽略附加极点，近似为二阶系统的条件。 3、课程设计说明书中要求写清楚计算分析的过程，列出 MATLAB 程序和 MATLAB 输出。 说明书的格式按照教务处标准书写。 时间安排：时间安排： 任务 时间（天） 审题、查阅相关资料 2 分析、计算 2 编写程序 2 撰写报告 0.

3、5 论文答辩 0.5 指导教师签名：指导教师签名： 年年 月月 日日 系主任（或责任教师）签名：系主任（或责任教师）签名： 年年 月月 日日 2 摘 要 在控制系统中，我们常常很关注系统的动态性能指标，以此来评估系统对突然变化的 输入信号的适应能力。对于二阶系统，特别是处于欠阻尼状态的典型二阶系统，分析其动 态性能比较方便。而三阶及以上的高阶系统分析起来则比较复杂，为了工程上的需求，我 们往往可以使用近似的方法来估算系统的动态性能。因此，研究将高阶系统近似为二阶系 统估算其动态性能的条件显得尤为重要。 我们先将给定高阶系统近似为二阶系统来计算其动态性能，然后给定系统中的参数几 个确定的值，并用 MATLAB 软件来精确分析高阶系统的动态性能，并与近似计算所得结果 进行比较，从而可以得到将高阶系统近似为二阶系统以估算其动态性能的条件。 利用数学工具 MATLAB 编程，我们可以准确地分析系统的动态性能，并将结果与估算 结果进行比较以得到结论。因此，掌握 MATLAB 的基本使用方法和编程技巧以及其在控制 理论中的应用也非常重要。 关键词： 控制系统 MATLAB 动态性能 近似条件 3 目 录 1 高阶系统动态性能分析 4 1.1 传递函数整理 4 1.2 Matlab 编程求解系统动态性能指标 4 2 闭环主导极点和近似分析. 6 2.1 闭环主导极点 6 2.2 系统动