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实验一自动飞行控制系统认知实验

一、实验目的

1、熟悉常用matlab控制类指令的使用方法。

2、掌握matlab控制律设计的基本编程方法。

3、掌握闭环控制系统动态和静态性能的表征参数。

二、实验要求

1、按照课堂规定的过程操作。

2、掌握matlab以及simulink软件包的使用方法。

三、实验内容

1.matlab常用自动分析指令

（1）.时域分析指令：

1pzmap（num，den）

[z,p,k]=tf2zp(num,den)

功能求出系统的零、极点分布并绘图。

举例：G(s)零极点分布。

2[y,x,t]=step(num,den)

功能：求出系统的单位阶跃响应，常与plot（t,y）连用

3[y,x,t]=impulse(num,den)

功能：求出系统的单位脉冲响应

3.根轨迹分析指令：

（1）rlocus(num,den)

（2）[r,k]=rlocus(num,den)

[r,k]=rlocus(num,den,k)

(3)plot(r,’o’)plot(r,’x’)

2.具体实验内容

（1）已知飞机舵机系统传递函数为G(s)

求系统的零极点分布，计算稳态值、峰值时间、超调量、上升时间、调节时

间。

（2）已知飞机纵向内回路闭环传递函数有3个极点和1个零点，分别为P=-1，

-0.2+10i，-0.2-10i，Z=-2，增益为100，试分析系统的单位阶跃响应和单位脉冲

响应

（3）.

KG(s)

H(s)

其中：G(s)H(s)

试绘制系统的根轨迹图。

四、实验仪器设备

计算机、mtalab软件以及simulink工具包

五、实验步骤

打开matlab软件

1.(1)在命令提示符下输入num=[3],den=[1,2,10],pzmap(num,den)

(2)

新建一个m文件，文件名为timezero.m，在命令提示符下输入edittimezero.m，打开

M文件编辑对话框，输入如下函数：

functiontimezero(z,p,k);

[num,den]=zp2tf(z,p,k);

finalvalue=polyval(num,0)/polyval(den,0)

[y,x,t]=step(num,den);

[Y,k]=max(y);

timepeak=t(k)

percentovershoot=100*(Y-finalvalue)/finalvalue

n=1;

whiley(n)0.1*finalvalue,n=n+1;end

m=1;

whiley(m)0.9*finalvalue,m=m+1;end

risetime=t(m)-t(n)

l=length(t);

while(y(l)0.98*finalvalue)(y(l)1.02*finalvalue)

l=l-1;

end

settingtime=t(l)

2.在命令提示符下输入editstepandimp.m，新建一个文件名为timezero.m的m文件，打

开M文件编辑对话框，输入如下函数

clf

[num,den]=zp2tf([-2],[-1,-0.2+10i,-0.2-10i],100);

[y,x,t]=step(num,den);

[yi,xi,t]=impulse(num,den,t);

subplot(211),plot(t,y)

title(stepresponse)

xlabel(time),ylabel(amplitude)

subplot(212),p