杭州电子科技大学自动控制系统仿真课件第八章 复习.ppt

复习-控制系统仿真 考试相关 时间-地点 考试形式 考试内容？ 主要内容 Matlab simulink 控制系统建模 控制系统分析 控制系统设计 主要内容 数值类型 数值计算 符号计算 绘图 编程基础（函数） 数值类型 Double、uint8 矩阵、结构、字符串等 矩阵是核心 数值运算（矩阵运算） 创建（特殊矩阵） 访问 四则运算（点运算） 转置、求逆、幂运算 求和、求均值等运算 绘图 plot title Xlabel、ylabel legend subplot 编程基础 流程控制、函数等 主要内容 基本模块 系统整合 基本模块 输入：阶跃信号等、时间 处理：传递函数、微/积分、数学运算 输出：scope、workspace等 其他： mux、demux Matlab函数 S函数 系统整合 一般的控制系统 Pid控制器 Lorenz系统等：从信号构成的角度出发来构造系统 主要内容 几种基本的模型 连接方式 基本模型 微分方程 传递函数 状态方程 零极点模型 连接方式 反馈 串联 并联 主要内容 时域分析 频域分析 根轨迹分析 稳定性分析 时域分析 典型输入 阶跃信号 step 冲击信号 impulse 任意输入 lsim 频域分析 Bode图 稳定裕度分析 margin Nyquist图 根轨迹分析 绘制根轨迹图 零极点图 临界稳定对应的开环增益 主要内容 Ziegler-Nichols整定 临界比例度法 临界比例度法 闭环ｐ控制调整系统至等幅震荡； 计算对应的临界比例度＋震荡周期 根据临界比例度＋震荡周期查表确定ｐｉｄ参数 5 系统设计 例5-1： 已知受控对象为一个带延迟的惯性环节，其传递函数为 用Ziegler-Nichols经验整定方法，计算PID控制器的参数，并进行阶跃响应仿真。 5 系统设计 例5-1： 1）可以用Z-Ｎ整定的前提是什么？ 2）开环单位阶跃响应曲线（阶跃时间） ３）确定k、t、l； 　　ｋ＝７，ｔ＝１７，ｌ＝７； ４）查表确定控制参数 　　Ｋｐ＝０.４１６４； 　　Ｔｉ＝１５.４ 　　ｔｏｕ＝３.５ ５）构建ｐｉｄ控制器 5 系统设计 例5-1： 5 系统设计 例5-1： * * 1 Matlab 1 Matlab 1 Matlab 1 Matlab 例1-1： 创建一个50×50的随机矩阵A，A相邻奇偶行相加得到25×50的矩阵B，A相邻奇偶列相加得到50×25的矩阵C，A奇数行奇数列交叉点构成25×25的矩阵D，A中每行元素求均值构成行向量E。给出实现的代码。 核心代码： B=A(1:2:end,:)+A(2:2:end,:); C=A(:,1:2:end)+A(:,2:2:end); D=A(1:2:end,1:2:end); E=mean(A’);--列优先的原则 1 Matlab 1 Matlab 1 Matlab 例1-2： 创建一个1×50的随机数组A，计算其标准差y, 标准差计算部分写成函数形式(函数名calVarStandard)。 function exp1_2 A=rand(1,50); y=calVarStandard(A); disp(y); return; %----------------- function y=calVarStandard(x) y=sqrt(mean((x-mean(x)).^2));%点运算要注意。 return; 2 Simulink 2 Simulink 2 Simulink 2 Simulink 例2-1： 分析： １）从信号之间的关系入手 ２）有小及大，从单个信号入手 ３）注意与控制系统搭建思路的不同 例2-1： 2 Simulink 例2-2：y=(t+1)^1.5*sin(t)如何构造? 分析：1）用基本的模块好搭吗？ 2）matlab函数模块 （exp2-2） 2 Simulink 3 系统建模 3 系统建模 3 系统建模 3 系统建模 例3-1： 已知开环系统传递函数为 求闭环系统的模型。 代码-开环系统的构建： 1) g_open=tf([1 2],[1 10 1]); 2) s=tf([1