基于Matlab環(huán)境仿真基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

1、現(xiàn)代控制理論實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 基于Matlab環(huán)境仿真基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 熟悉和了解Matlab的基本使用環(huán)境，通過該實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生初步掌握一項(xiàng)仿真工具。2、 了解和掌握Matlab的兩個主要編程環(huán)境（Mfile、Model）。二、 實(shí)驗(yàn)要求：（1、2任選其一）1、 在Mfile文件下，編制自然頻率一定，不同阻尼系數(shù)的單位階躍響應(yīng)的響應(yīng)曲線。2、 在Mfile文件下，編制自然頻率一定，不同阻尼系數(shù)的Bode圖3、 在Model文件下，建立I型三階系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，分析輸入斜坡響應(yīng)的靜動態(tài)指標(biāo)。三、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)、Mtalab軟件四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：1、 使用界面的介紹：圖1.1 Matl

2、ab使用界面在fileNewM-file建立M文件；在fileNewModel建立模型文件。在主窗體部分可以直接輸入命令；也可以觀看運(yùn)算結(jié)果，它是直接反映運(yùn)算信息的重要窗口。2、 對于一個典型二階系統(tǒng)其中為自然頻率（無阻尼振蕩頻率），為相對阻尼系數(shù)。當(dāng)6，分別為0.1;0.2;0.3;0.4;1.0;2.0時，在Mfile文件下，編制程序。繪制的各自單位階躍響應(yīng)。解：Matlab程序% wn=6時，阻尼系數(shù)0.1;0.2;0.3.1.0;2.0的單位階躍響應(yīng)wn=6; % 自然振蕩頻率kosi=0.1:0.1:1.0,2.0; % 阻尼系數(shù)figure(1)hold onfor kos=kos

3、i num=wn2; den=1,2*kos*wn,wn2; step(num,den)endtitle('階躍響應(yīng)')hold off執(zhí)行后單位階躍響應(yīng)曲線圖1.2 典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線步驟：（1）。在Mfile文件下，編制自然頻率一定， 3、 對于一個典型二階系統(tǒng)其中為自然頻率（無阻尼振蕩頻率），為相對阻尼系數(shù)。當(dāng)6，分別為0.1;0.2;0.3;0.4;1.0;2.0時, 在Mfile文件下，編制程序。繪制的不同阻尼系數(shù)的Bode圖： 解：Matlab程序% wn=6時，阻尼系數(shù)0.1;0.2;0.3.1.0的bude圖wn=6kosi=0.1:0.1:1.0w

4、=logspace(-1,1,100)figure(1)num=wn2for kos=kosi den=1 2*kos*wn wn2 mag,pha,w1=bode(num,den,w) subplot(2,1,1) hold on semilogx(w1,mag) subplot(2,1,2) hold on semilogx(w1,pha) end subplot(2,1,1) grid on title('Bode 圖') xlabel('頻率（rad/sec）') ylabel('增益 db') subplot(2,1,2) grid on xlabel('頻率（rad/sec）') ylabel('相位 deg') hold off 執(zhí)行后Bode圖圖1.3 不同阻尼系數(shù)的Bode圖4、 建立Model文件，對I型三階系統(tǒng)的動靜態(tài)性能指標(biāo)進(jìn)行分析。系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)：試對斜坡函數(shù)的響應(yīng)與穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)行分析。圖1.4 三階系統(tǒng)斜坡響應(yīng)仿真結(jié)構(gòu)圖圖1.5 三階系統(tǒng)斜坡響