自动控制原使用理实验报告初版.doc

自动控制原理仿真 实验报告 所在专业：电子信息工程 学生姓名： 学号： 指导教师：陈教授 计算机与电气自动化学院设置 实验一：应用MATLAB描述传 递函数的多项式分式模型 时间：第 6 周 星期 三 第 7-8 节课 2013年 4月 10日 实验目的 通过实验了解MATLAB的启动； 通过实验了解MATLAB的编程基本方法； 通过实验了解MATLAB描述传递函数多项式分式模型的方法； 实验原理 传递函数的定义： 线性定常系统的传递函数，定义为零初始条件下，系统时域经过拉氏变换得到频域，频域的输出量与输入量的之比就是传递函数。 传递函数的意义： 传递函数反映了系统的结构，与系统的输入输出没有关系。 传递函数的描述的四种方法：(学生抄写) 即传递函数模型(TF, Transfer function Model),零极点增益模型 (ZPK, Zero-pole- Gain Madel),状态空间模型(SS. State. Space Model)和频率响应数据模型(FRD, Frequency Response Date Model)。 实验方法 已知传递函数，用MATLAB描述传递函数的多项式分式模型。 题1：若给定系统的传递函数为 试用MATLAB语句表示该传递函数 解：%ex_1 num=[12 24 12 20]； den=[2 4 6 2 2]； G=tf (num, den) 程序第一行是注释语句，不执行；第二、三行分别按降幂顺序输入给定传递函数的分 子和分母多项式的系数；第四行建立系统的传递函数模型(TF, Transfer function Model)。 运行结果显示 Transfer function 12s＾3+ 24s＾2+12s+20 ………………………………… 2s＾4+4s＾3+6s＾2+2s+2 实际运行程序结果： %ex_1 num=[12 24 12 20]； den=[2 4 6 2 2]； G=tf (num, den) Transfer function: 12 s^3 + 24 s^2 + 12 s + 20 ------------------------------- 2 s^4 + 4 s^3 + 6 s^2 + 2 s + 2 注意．如果给定的分子或分母多项式缺项，则所缺项的系数用0补充，例如一个分子 多项式为3s2+1，则相应的MATLAB输入为 num=[3 0 1]； 题2：若给定系统的传递函数为 试用MATLAB语句表示该传递函数 解：%ex_2 x=[12 34 12 0]; y=[24 14 0 2 2]; G=tf(x,y) Transfer function: 12 s^3 + 34 s^2 + 12 s ------------------------- 24 s^4 + 14 s^3 + 2 s + 2 题3：若给定系统的传递函数为 试用MATLAB语句表示该传递函数 解： 实际运行程序结果： %ex_3 num=[120 240 12 2]; den=[12 24 6 0 2]; G=tf(num,den) Transfer function: 120 s^3 + 240 s^2 + 12 s + 2 ---------------------------- 12 s^4 + 24 s^3 + 6 s^2 + 2 实验讨论 实验收获 通过初步对matlab的学习，我觉得收获很大。我了解到matlab是一个功能很大的数学实验软件，即一个很好的计算机数学软件平台。 实验发现 我在学习matlab主要是围绕实验，初步学习了一些简单的矩阵运算以及简单的图形，在做书上的实验中得到了实践各种矩形的计算为我们提供了很多的方便，在我们的生活也有很大的作用。 实验体会 但现在我所学到的matlab技术还是很初步的，但是我已经了解到matlab的实用性很大，学习好这门技术对我日后的发展有很大的帮助，所以在今后的学习中，我会继续深入学习这门技术。 实验建议 Matlab的功能强大，对我们现在学习的线性代数是非常有帮助的，利用这款软件会是我们原本复杂的计算变得简单明了。 实验二：应用MATLAB描述传递 函数的零极点模型 时间：第 6 周 星期 四 第 3-4 节课 2013年 4月 11日 实验目的 通过实验了解MATLAB的编程基本方法； 通过实验了解MATLAB描述传递函数零极点模型的方法； 实验原理 传递函数的零极点定义： 传递函数的零点表示列出传递函数后使分母为零的点，极