《自动控制原理》yangyanfeng.docVIP

PAGE  PAGE 10 自动控制原理实验报告 姓名：杨延锋 学号：2010031375 班级：热动104 学院：热能工程学院 实验一 Matlab使用方法和程序设计 一、实验目的 1、理解 Matlab 软件使用的基本方法； 2、理解 Matlab 的数据表基本运算和程序控制语句 3、熟悉 Matlab 绘图命令及基本绘图控制 4、学习使用 SIMULINK 进行系统仿真的方法 二、实验内容： 1、基本绘图命令 （1）绘制余弦曲线 y=cos(t)，t∈[0，2π] t=0:pi/40:2*pi; y=cos(t); plot(y) （2）在同一坐标系中绘制余弦曲线 y=cos(t-0.25)和正弦曲线 y=sin(t-0.5)，t∈[0，2π] t=0:pi/40:2*pi; y1=cos(t-0.25); y2=sin(t-0.5); plot(t,y1,t,y2) 2、基本绘图控制 绘制[0，4π]区间上的 y1=10sint 曲线，并要求： （1）线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号； （2）坐标轴控制：x轴和y轴的显示范围（X轴0：4Pi；Y轴：-10：10）、 单位刻度大小相等、有网格线 （3）标注控制：坐标轴名称（X轴t；Y轴：y1）、标题（Sin函数） 指定位置创建说明性文本； t=0:pi/40:4*pi; y1=10*sin(t); plot(t,y1,r-.+); grid on; gtext(yi=10*sin(t)); title(sin); xlabel(t); ylabel(y1) 3、系统仿真 PID控制系统的结构如图所示，系统输入为斜坡输入，分别采用P、PD、PI、PID控制进行仿真，并分析P、I、D对系统性能的影响。 3、P=1 P=10 P=1 I=1 D=1 P=1 I=1 P=1 I=6 P=1 D=1 P=1 D=10 实验二 控制系统分析 一、实验目的 1、熟悉如何使用 Matlab 实现系统的数学模型 2、掌握如何使用 Matlab 进行系统的时域分析 3、掌握如何使用 Matlab 进行系统的根轨迹分析 二、实验内容： 1、时域分析 （1）根据下面传递函数模型：绘制其单位阶跃响应曲线并从图上读取最大超调量，绘制系统的单位脉冲响应曲线。 num=[5 25 30];den=[1 6 10 8];G=tf(num,den);sys=feedback(G,1); t=0:0.01:20; [y,x]=step(sys,t); disp(最大超调量为：); delta=max(y)-y(length(t)); subplot(2,2,1); plot(x,y(length(t)),-b,x,y,-r); grid on; subplot(2,2,2); [y,x]=impulse(sys,t); plot(x,y); grid on （2）典型二阶系统传递函数为： 注意：使用分割图形显示窗口命令，在一个图中显示多个图形窗口。 wn=[2,4,6,8,10,12];z=0.7; for i=1:length(wn) [num,den]=ord2(wn(i),z); sys=tf(num,den); t=0:0.01:20; [y,x]=step(sys,t); subplot(2,3,i); plot(x,y); grid on;end （3）根据二阶系统如图所示，其中ζ=0.6，ωn=5rad/s,当有一阶跃信号作用于系统时，试计算特征量tr、tp、ts、σ%。 zeta=0.6;num=[25];den=[1 30 25]; sys=tf(num,den); p=roots(den); t=0:0.01:10; figure(1); step(sys,t); xlabel(t);ylabel(c(t));title(step response); grid on 2、根轨迹分析 根据下面负反馈系统的开环传递函数，绘制系统根轨迹，并分析系统稳定的 K 值范围。 numo=1; den=[1 3 2 0]; G=tf(numo,den); figure(1); rlocus(numo,