毕业论文：控制系统仿真.doc

PAGE  PAGE 25 目录 1 程序设计问题 1.1 传递函数的零、极点及阶跃响应的特征参数……………………………1 1.2 传递函数的阶跃及脉冲响应………………………………………………6 1.3 闭环系统的单位阶跃响应…………………………………………………8 1.4 ltiview和rltool计算时域响应和根轨迹………………………………12 2 PID控制系统的设计问题 2.1 实例分析…………………………………………………………………12 2.2 Ziegler-Nichols算法……………………………………………………16 3 发挥题 4 报告总结与体会 5 参考文献 1 程序设计问题 完成下列程序设计，比较各个系统的响应。  SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 ， SKIPIF 1 0 ； 1.1 传递函数的零、极点及阶跃响应的特征参数  SKIPIF 1 0  ???递函数的零、极点如图1.1，阶跃响应的特征参数：超调量σ%、上升时间Tr、峰值时间 Tp、 过渡过程时间Ts。 图1.1 函数1零极点图 程序如下： num1=[2] den1=[1 2 2] [z,p,k]=tf2zp(num1,den1) pzmap(num1,den1) %title(G1 零极点) 函数的特征参数： percentovershoot = 4.3155，Tp =3.1790，Tr =1.4835，Ts =4.1327 程序如下： % 超调量σ%、上升时间Tr、峰值时间 Tp、 过渡过程时间Ts（稳态误差允许正负2％）。 clc clear % 系统模型建立 num=3; den=[1 2 2]; % 求系统的单位阶跃响应 [y,x,t]=step(num,den); % 求响应的稳态值 finalvalue=dcgain(num,den) % 求响应的峰值及对应的下标 [yss,n]=max(y); % 计算超调量及峰值时间 percentovershoot=100*(yss-finalvalue)/finalvalue Tp=t(n) % 计算上升时间 n=1; while y(n)0.1*finalvalue n=n+1; end m=1; while y(m)0.9*finalvalue m=m+1; end Tr=t(m)-t(n) % 计算调整时间 k=length(t); while (y(k)0.98*finalvalue)(y(k)1.02*finalvalue) k=k-1; end Ts=t(k)  SKIPIF 1 0 传递函数的零、极点如图1.2，阶跃响应的特征参数：超调量σ%、上升时间Tr、峰值时间 Tp、 过渡过程时间Ts。 图1.2 函数2的零极点图 程序如下： num1=[4 2] den1=[1 2 2] [z,p,k]=tf2zp(num1,den1) pzmap(num1,den1) title(G2 零极点) 函数的特征参数： percentovershoot =73.7301，Tp = 1.0597，Tr =0.2119，Ts = 4.9804 程序如下： % 超调量σ%、上升时间Tr、峰值时间 Tp、 过渡过程时间Ts（稳态误差允许正负2％）。 clc clear % 系统模型建立 num=[4 2]; den=[1 2 2]; % 求系统的单位阶跃响应 [y,x,t]=step(num,den); % 求响应的稳态值 finalvalue=dcgain(num,den) % 求响应的峰值及对应的下标 [yss,n]=max(y); % 计算超调量及峰值时间 percentovershoot=100*(yss-finalvalue)/finalvalue Tp=t(n) % 计算上升时间 n=1; while y(n)0.1*finalvalue n=n+1; end m=1; while y(m)0.9*finalvalue m=m+1; end Tr=t(m)-t(n) % 计算调整时间 k=length(t); while (y(k)0.98*finalvalue)(y(k)1.02*finalvalue) k=k-1; end Ts=t(k)  SKIPIF 1 0 传递函数的零、极点如图1.3，阶跃响应的特征参数：超调量σ%、上升时间Tr、峰值时间 Tp、 过渡过程时间Ts。 图1.3 函数3的零极点 程序如下： num1=[4 2] den1=[2 3 3