自动控制实验Matlab的应用

1、基于MATLAB实验平台的系统控制目标构建和转换实验1.实现传输函数输入，自行确定与连接、并行、反馈连接相对应的两个完整传输函数。需要两种茄子传递函数格式：玻璃多项式模型和零极点增益模型。N1=1，2；D1=1，2，1；N2=2，3；D2=1，4，4；z，p，k=tf2zp(n1，d1)Z=-2P=-1-1K=1G1=zpk(z，p，k)Zero/pole/gain:(s 2)-(S1) 2z，p，k=tf2zp(n2，d2)Z=-1.5000P=-2-2K=2G2=zpk(z，p，k)Zero/pole/gain:2 (s 1.5)-(S2) 2Gs=G1*G2Zero/pole/gain:

2、2 (s 2) (s 1.5)-(S1) 2 (S2) 2Gs=系列(G1、G2)Zero/pole/gain:2 (s 1.5) (s 2)-(S2) 2 (S1) 2Gp=G1 G2Zero/pole/gain:3(s 1.594)(s 2.739s 2.3)-(S1) 2 (S2) 2Gp=parallel(G1，G2)Zero/pole/gain:3(s 1.594)(s 2.739s 2.3)-(S1) 2 (S2) 2Gf=feedback(G1，G2，-1)Zero/pole/gain:(S2) 3-(S2) (s1.57) (s 2 2.43 s 3.185)N1=1，2；D1

3、=1，2，1；N2=2，3；D2=1，4，4；G1=tf(n1，d1)，G2=tf(n2，d2)Transfer function:S 2-S 2 2 s 1Transfer function:2 s 3-S 2 4 s 4Gs=系列(G1，G2)，gp=parallel (G1，G2)，gf=feedback (G1，G2，-1)Transfer function:2 s 2 7 s 6-S 4 6 s 3 13 s 2 12 s 4Transfer function:3s 3 13s 2 20s 11-S 4 6 s 3 13 s 2 12 s 4Transfer function:S 3

4、 6 s 2 12 s 8-S 4 6 s 3 15 s 2 19 s 102.执行玻璃多项式模型与零极增益模型之间的两次转换。Num=4 * conv (1，2，conv (1，6，6，1，6，6)Num=4 56 288 672 720 288Den=conv (1，0，conv (1，1，conv (1，1，conv (1，1，1，3)Den=1 6 14 21 24 17 5 0G=tf(num，den)Transfer function:4s 5 56s 4 288s 3 672s 2 720s 288-是S 76s 6 14s 5 21s 4 24s 3 17s 25sz，p，k=

5、tf2zp(num，den)；G=zpk(z，p，k)Zero/pole/gain:4 (s 4.732) 2 (s 2) (s 1.268) 2-是S (s 2.904) (s 1) 3 (s 2 0.09584 s 1.722)3.获得在Siumlink环境中实施以下系统的交付函数：每个角落传递函数定制。n，d=linmod(cdhs)warning 3360 using a default value of 0.2 for maximum step size . the simulation step size will be limited to be less than this v

6、alue。In dlinmod at 176In linmod at 54Returning transfer function modelN=0 0 0.0000-0.0000 4.0000 0 0.0000D=1.0000 1.5000-2.7000 6.4000 4.0000a，b，c，d=linmod 2(cdhs)；G=ss(a、b、c、d)；G1=zpk(G)warning 3360 using a default value of 0.2 for maximum step size . the simulation step size will be limited to be

7、less than this value。In linmod2 at 55Zero/pole/gain:4 s-(s 2.977) (s 0.5) (s 2-1.977 s 2.687)4.用绘制信号流程图的方法对以下系统的传输函数。(基于书籍P250至P251次)实验2使用MATLAB实现线性系统的时域分析1.研究第一系统对阶段输入、脉冲输入、灯输入、用户定义输入的响应和性能指标。主系统自定义系统特定的参数。解决方案：设置主系统的传递函数：1/(2S 1)n=1；D=2，1；G=tf(n，d)；figure(1)；标题(单位步骤响应)，步骤(g)figure(2)；Title(脉冲响应)，i

8、mpulse(G)D=2，1，0；G1=tf(n，d)；figure(3)；标题(坡度响应)，级别(G1)T=0:0.01:10u=4 0 * t；Subplot(1，2，1)；出图(t，u)；Subplot(1，2，2)；Y1=lsim(G，u，t)；Plot(t，y1)2.研究二次系统对阶段输入、脉冲输入、灯输入、用户定义输入的响应和性能指标。特定参数定制。哪些参数变化和变化方案是定制的。1典型的二次系统改变了相位输入中衰减比或自然振动频率对一茄子性能指标的影响。解决方案：设置辅助系统的传递函数：4/(s 2 4 s 4)=0.5时n=4；D=1，2，4；G=tf(n，d)；步骤(g)Im

9、pulse(G)n=4；D=1，2，4，0；G1=tf(n，d)；步骤(g)T=0:0.01:10u=4 0 * t；Subplot(1，2，1)、plot(t，u)；Y=lsim(G，u，t)；Subplot(1，2，2)、plot(t，y)；栅格线=0.2时n=4；D=1，0.8，4；G=tf(n，d)；阶段(g)，栅格开n=4；D=1，0.8，4；G=tf(n，d)；Impulse(G)，grid onn=4；D=1，0.8，4，0；G=tf(n，d)；阶段(g)，栅格开T=0:0.01:10u=4 0 * t；Subplot(1，2，1)、plot(t，u)；Y=lsim(G，u，t)

10、；Subplot(1，2，2)、plot(t，y)；栅格线这些图像显示随着的减少，曹征时间增加，超额调整量增加。2非结构化辅助系统和一般辅助系统对阶段输入的反应方式有何不同？(阿尔伯特爱因斯坦，美国电视电视剧)典型的二次系统，非结构化二次系统的情况如下。N=1，1；D=1，5，4；G=tf(n，d)；阶段(g)，栅格开3.步骤输入、脉冲输入、灯输入、自定义输入的二次或多次系统响应特定参数定制。n=20；D=1，2，6，10；G=tf(n，d)；阶段(g)，栅格开n=20；D=1，2，6，10；G=tf(n，d)；Impulse(G)，grid onn=20；D=1，2，6，10，0；G=tf(

11、n，d)；阶段(g)，栅格开T=0:0.01:50u=4 0 * t；Subplot(1，2，1)、plot(t，u)；Y=lsim(G，u，t)；Subplot(1，2，2)、plot(t，y)；栅格线4.自定义系统闭环传输函数，计算r(t)=1(t)，T，0.5t2中给定的稳态误差设置：系统的前向通道转发函数1/(S 1)，反馈通道转发函数4/5R(t)=1(t):n1=1；D1=1，1；Gs=tf(n1，D1)；N2=4；D2=5；Hs=tf(n2，D2)；Es=1 Gs * HsEs=tf(Es.den，es . num)；N3=1，0；D3=1；Sys=tf(n3，D3)；n4=1；

12、D4=1，0；Rs=tf(n4，D4)；Dcg=dcgain(sys*Rs*Es)Dcg=0.5556R(t)=t:n1=1；D1=1，1；Gs=tf(n1，D1)；N2=4；D2=5；Hs=tf(n2，D2)；Es=1 Gs * HsEs=tf(Es.den，es . num)；N3=1，0；D3=1；Sys=tf(n3，D3)；n4=1；D4=1，0，0；Rs=tf(n4，D4)；Dcg=dcgain(sys*Rs*Es)Dcg=InfR(t)=0.5t2:n1=1；D1=1，1；Gs=tf(n1，D1)；N2=4；D2=5；Hs=tf(n2，D2)；Es=1 Gs * HsEs=tf(E

13、s.den，es . num)；N3=1，0；D3=1；Sys=tf(n3，D3)；n4=1；D4=1，0，0，0；Rs=tf(n4，D4)；Dcg=dcgain(sys*Rs*Es)Dcg=Inf5.自定义系统闭环传输函数以确定系统稳定性D=2，5，10，15，9；根(d)Ans=-0.0939 1.7658i-0.0939-1.7658i-1.1561 0.3202i-1.1561-0.3202i所有根位于平面的左半部分，因此系统稳定。D=20，50，0，30；根(d)Ans=-2.70500.1025 0.7376i0.1025-0.7376i系统不稳定，因为两条管线位于平面的右半部分。实验3利用MATLAB实现线性系统的频域分析。1.创建每个典型部分的Bode图表和Nyquist图表以参数自定义。一、比例链接n=4；d=1；GH=tf(n，d)；W=logspace(-1，1，10000)；Bode(GH，w)，grid onNyquist(GH，w)二、点链接n=1；D=1，0；GH=