自控讲义[完全版].doc

成绩： 报告50%：最多三页，不许打印。注意格式填写全，否则扣分；主体部分包括：实验目的，实验内容，源程序及必要的注释，实验总结） 实验50%：（1）纪律10%， ⑵回答问题10%：①必答题，抽到必答。主要考察考察预习情况和对相应理论掌握情况 ②选答题，答对加分，答错不扣分。与课堂内容有关，略有深度，依学号末位随机抽取。每次人数不定。 ⑶实验能力30%：能独立完成实验，且完成用时较少者分最高。 交报告时间：二次上课时交第一次报告，依此类推，最后一次由班长收齐交到我办公室教6-816 研究自控课程的意义：苏27，901雷达，孵化器 实验一 系统的动态响应 一、实验目的 1、掌握一阶系统和二阶系统的非周期信号响应。 2、理解二阶系统的无阻尼、欠阻尼、临界阻尼和过阻尼。 3、掌握分析系统稳定性、瞬态过程和稳态误差的方法。 4、理解高阶系统的主导极点对系统特性的影响。 5、理解系统的零点对系统动态特性的影响。 二、实验内容（讲一个（M文件和SIMULINK两种方法），练一个，报告上写一个） 1、（讲解演示） 系统框图如下所示， 若，求系统的单位阶跃响应。 （2）分析系统的稳定性。（举例说明研究稳定性的意义，判断准则） 我们采用matlab进行分析步骤 采用M文件求解 步骤：a.新建一个m文件 b.输入系统的传递函数 c.分析系统的稳定性（根据线性系统稳定的充分必要条件：闭环系统特征方程D(s)=0的所有根均具有负实部，只要求出系统极点，由其实部可得到系统稳定性） d.输入为单位阶跃信号时，求系统的响应 example1.m: numg=[10] %分子多项式 deng=[1 2 10] %分母多项式 sys1=tf(numg,deng) %tf函数构造开环传递函数G(s) sys=feedback(sys1,1) % 求得闭环传递函数 pole(sys) % 求系统极点，即特征方程的根 step(sys) % 求阶跃响应 grid on 运行结果：ans = 极点 -1.0000 + 4.3589i -1.0000 - 4.3589i 2.自己练习 系统的传递函数如下，判断其稳定性 （Q1：连续系统稳定性的判断标准是什么？） 3.报告内容（练习并写入报告中） 系统的闭环传递函数为：，分别调节K、T，仿真系统的阶跃响应，得出系统参数对系统性能的影响。 三、实验报告要求 实验报告： 1、实验日期、名称 2、实验目的 3、实验内容（3） 4、程序设计说明，源代码及必要注释，程序运行结果，结果分析 5、实验中遇到的问题、解决办法及心得体会（几行即可） 实验二 系统的根轨迹和频域分析 一、实验目的 1。掌握用MATLAB绘制系统根轨迹的方法；（为何要引入根轨迹方法？，怎样判断所绘的根轨迹正确性？） 2．掌握用根轨迹来分析系统特性的方法； 3．理解增加系统开环零极点对系统根轨迹和系统性能的影响；(什么是主导极点？) 4．掌握绘制系统的Nyquist和Bode图。(相位裕量和幅值裕量怎么求？) 5、熟练掌握应用频域法分析系统。 二、实验内容(实验指导书实验内容1-5) 1. Consider a control system with an open-loop transfer function: Please separately draw root locus diagram of positive and negative feedback system and point out whether the system is stable in various conditions. 2. A unity negative feedback system has an open-loop transfer function: Draw open-loop Log-magnitude-phase curve, determine the system stability and phase margin. When a delay linkis considered, determining the value of that make the system stable. Determine steady-state error of the system when input is 1(t) , t , t2 . 3. A typical second-order system transfer function is: Dr