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Matlab/Simulink与控制系统仿真结业作业姓 名：张治中班 级：K0313417学 号：K031341725日 期：2015.12.23学习《Matlab/Simulink与控制系统仿真》后的学习心得体会。社会生产力在不断发展，人们的生活质量也在不断提高，对控制理论，技术，系统与应用提出了越来越多，越来越高的要求，因此作为二十一世纪的青少年，我们有必要进一步加强，加深了我们对这方面的理解和应用及深入研究。《Matlab/Simulink与控制系统仿真》这本书从应用角度出发，系统地介绍了MATLAB/Simulink及其在自动控制中的应用。结合MATLAB/Simulink的使用，通过典型实例，全面阐述了自动控制的基本原理以及控制系统分析与设计的主要方法。全书共分13章，包括自动控制系统与仿真基础知识、MATLAB计算及仿真基础、Simulink仿真基础、控制系统数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法、控制系统校正与综合、线性系统状态空间分析、线性系统状态空间设计、非线性系统、离散控制系统、最优控制等。控制系统的熟数学模型在控制系统的研究中有着相当重要的地位，要对系统进行仿真处理，首先需要知道系统的数学模型，而后才有可能对系统进行模拟。且常用的数学模型之间都有着内在的联系，可以相互进行转换。这样就更加方便我们对控制系统进行分析与仿真。 时域分析是指控制系统在一定的输入下，根据输出量的时域表达式，分析系统的稳定性、瞬态和稳态性能。由于时域分析是直接在时间域中对系统进行分析的方法，所以时域分析具有直观和准确的优点。系统输出量的时域表示可由微分方程得到，也可由传递函数得到。在初值为零时，一般都利用传递函数进行研究，用传递函数间接的评价系统的性能指标。具体是根据闭环系统传递函数的极点和零点来分析系统的性能。根轨迹法是一种不直接求解特征方程，用作图的方法表示特征方程的根与系统某一参数的全部数值关系，当这一参数取特定值时，对应的特征根可在上述关系图中找到。根轨迹法具有直观的特点，利用系统的根轨迹可以分析结构和参数已知的闭环系统的稳定性和瞬态响应特性，还可分析参数变化对系统性能的影响。在设计线性控制系统时，可以根据对系统性能指标的要求确定可调整参数以及系统开环零极点的位置，即根轨迹法可以用于系统的分析与综合。频域分析法则是借助傅里叶级数,将非正弦周期性电压(电流)分解为一系列不同频率的正弦量之和,按照正弦交流电路计算方法对不同频率的正弦量分别求解,再根据线性电路叠加定理进行叠加即为所求的解,这是分析非正弦周期性电路的基本方法,这种方法叫频域分析法,也称为频谱分析法.在实际工程控制中，往往需要设计一个系统并选择适当的参数以满足性能指标的要求，或对原有系统增加某些必要的原件或环节，使系统能够全面满足性能指标要求，此类问题就称为系统校正与综合，或是系统设计。这是一个反复试探的过程，需要许多经验的积累，MATLAB/Simulink为系统设计提供了有效手段。在经典控制理论中，常用高阶微分方程或传递函数描述一个线性定常系统的运动规律，而微分方程或传递函数只能用于描述系统输入与输出之间的关系，不能描述系统内部的结构及其状态变量。从经典控制理论发展而来的现代控制理论采用状态空间法来分析系统，用一组状态变量的一阶微分方程组作为系统的数学模型，它可反映出系统全部独立变量的变化情况，从而能同时确定系统的全部内部运动状态。选做题2、一单位负反馈控制系统的开环传递函数为。（1）利用MATLAB建立上述控制系统的3类数学模型；（2）利用MATLAB绘制系统的单位阶跃响应曲线和单位冲激响应曲线；（3）利用LTIViewer工具绘制系统的单位阶跃响应曲线和单位冲激响应曲线。解：（1）利用MATLAB建立上述控制系统的3类数学模型；代码如下： clear all; num=[1.5 3];den=[0.25 1.25 1 0]; sys_tf=tf(num,den)Transfer function: 1.5 s + 3-----------------------0.25 s^3 + 1.25 s^2 + s [z,p,k]=tf2zp(num,den)z = -2p = 0 -4 -1k = 6 sys_zpk=zpk(z,p,k)Zero/pole/gain: 6 (s+2)-------------s (s+4) (s+1) [a,b,c,d]=zp2ss(z,p,k); sys_ss=ss(a,b,c,d)a = x1 x2 x3 x1 0 0 0 x2 2 -5 -2 x3 0 2 0b = u1 x