理工自动化自动控制原理课程设计2010.ppt

自动控制原理课程设计 控制系统设计与数字仿真 函数文件 数据的可视化 图形窗口 MATLAB自动将图形画在图形窗口上，图形窗口相对于命令窗口是独立的窗口。图形窗口的属性由系统和MATLAB共同控制。当MATLAB上没有图形窗口时，图形命令将新建一个图形窗口；当MATLAB已经存在一个或多个图形窗口时，MATLAB一般指定最后一个图形窗口作为当前图形命令的输出窗口。 基本的绘图命令plot 功能：plot是最基本的二维图形命令 格式： plot（y）， ploy（x，y）， plot（x1,y1,x2,y2,…） plot（x，y，‘color_linestyle_marker’） 控制系统的数学模型 tf 功能：建立系统的传递函数模型 格式：sys＝tf（num，den） 系统的组合和连接 series 功能：用于将两个线性模型串联形成新的系统，即sys＝sys1*sys2 格式：sys＝series（sys1,sys2) parallel 功能：将两个线性系统以并联方式进行连接形成新的系统，即sys=sys1+sys2 格式：sys=parallel(sys1,sys2) feedback 功能：实现两个系统的反馈连接。 格式：sys=feedback(sys1,sys2,sign) 系统的时域分析 step 功能：求连续系统的单位阶跃响应。 格式：[Y,X,T]=step(G) [Y,T]= step (num,den) 系统的根轨迹绘制 rlocus 功能：求系统根轨迹。 格式：[R,K]=rlocus(num,den) 频 域 响 应 bode 功能：求连续系统的Bode（伯德）频率响应。 格式：[mag,phase,w]=bode(num,den) margin 功能：求取给定线性定常系统的幅值裕量和相角的裕量。 格式：[Gm,Pm, Wcg, Wcp]=margin（num,den） 串联超前校正 根据稳态指标要求确定未校正系统的型别和开环增益K，并绘制其Bode图； 确定串联超前校正所应提供的最大超前相角 根据 求出a的值； 根据 求出wc； 根据 求出T的值。 验算性能指标 串联滞后校正 根据稳态指标确定未校正系统的型别和开环增益K，并绘制其Bode图； 若相角裕度不足，找出满足 （可加 的裕量）的频率点wc作为校正系统的剪切频率， 根据 求出a的值 ； 为了减少 滞后校正对系统的影响，通常取 。并求出 。 验算性能指标 。 串联滞后—超前校正 根据给定的动态指标，确定串联超前校正部分的参数。为了保证相角裕度，确定超前校正提供的超前角时，应为滞后校正留出 的裕量。通常滞后校正会使原系统的剪切频率减小，因此确定超前校正的剪切频率时应比预定的指标大一些。 根据给定的稳态指标，确定串联滞后校正部分的参数。 验算性能指标。如果不满足预期指标，视具体情况适当调整校正环节的参数。 课程设计题目 一阶倒立摆系统的PID数字仿真设计 直流电动机双闭环调速系统的设计 伺服系统设计 水箱系统液位控制的仿真设计 控制领域相关系统的数字仿真设计 基本要求 题目根据个人情况可自拟，也可直接设计数学模型给定系统,并给出出处 按学校规定的《课程设计要求》撰写 根据提供的课程设计目录或提纲要求丰富内容 写出相应程序的流程图、源文件、运行结果和曲线图 * * 函数接收输入参数，返回输出参数。函数文件与程序文件类似也是以“.m”为扩展名的文本文件，而程序文件与函数文件的主要区别在于，函数允许通过数值进行参数传递，而且函数使用局部变量而不是全局变量操作。另外函数文件的第一行必须包括“function”这个关键字。函数文件的文件名必须和函数定义的函数名称相同。 一个M文件中可以定义多个函数，其中第一个定义的函数称为主函数，主函数名必须与M文件名相同，其它函数称为子函数。子函数只能被定义它的文件中的函数调用，其它函数和文件不能调用。 子函数 Figure %建立一个新的图形窗口。 Subplot %把多个图形绘在一个图形窗口中。 subplot(m,n,I) %把图形窗口分成m×n个小图形区域，并指定第i个区域为图形的绘制