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实验二、单回路控制系统仿真
实验二、单回路控制系统仿真 一、实验目的 1、学习用Matlab设计单回路控制系统 2、增加对控制系统的感性认识 二、练习题一 1、设被控对象的传递函数 构造单回路控制系统，整定控制器的参数Kp 和Ti，计算系统单位阶跃响应曲线的 三、实验步骤 1、构造控制器模块 （1）PID控制器的控制律： （2）创建子系统 （3）编辑子系统 “子系统命名” “填写子系统参数” 构建好的控制器界面 2、构建系统方块图 KP =0.92，TI =24.6 3、整定控制器参数（ITAE） KP =Y / Ko=Y=0.92; TI =To / Y=17.4/0.631=24.6 4、仿真，并计算系统性能参数 [t,x,y]=sim(untitled,500,[ ],ones(size(t))); plot(t,y,t,ones(size(t)),‘k:’) sigma=max(y)-1 ess=1-y(length(t)) 单位阶跃输入 练习题二、 1、被控对象传递函数为： 设计状态反馈矩阵 K，使闭环系统满足 2、步骤 写出对象的能控标准1型状态空间表达式； 求期望的闭环共轭主导极点，和其他极点； 求反馈矩阵K； 确定输入增益，使稳态误差为零； 构造系统方块图，并仿真。 4、期望的闭环极点 syms theta wn [theta wn]=solve(exp(-theta*pi / sqrt(1-theta^2))=0.05 , 3/(theta*wn)=1) theta =0.69 wn = 4.35 s1= -theta*wn + wn*sqrt(1-theta^2)*i s2= -theta*wn - wn*sqrt(1-theta^2)*i s1 = -3+3.15*i s2 = -3-3.15*i s3= 5*real(s1) s3 = -15 5、反馈矩阵 K p=[-15 -3+3.15*i -3-3.15*i]; k=acker(a,b,p) k = 283.8 36.9 3 6、输入增益 7、系统仿真 1 1 - k1 - k2 - k3 [t,x,y]=sim(ztfk6,10,[],ones(size(t))); plot(t,y,t,ones(size(t)),k:) sigma=max(y)-1 sigma =0.0475 ess=1-y(length(t)) ess =9.5812e-014
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