控制系统仿真与cad课后答案

第5 章 Simulink 在系统仿真中的应用

薛定宇 著《控制系统计算机辅助设计—MATLAB 语言与应用》第二版，清华大学出版社 2006 CAI课件开发：鄂大志 、薛定宇控制系统计算机辅助设计-MATLAB语言与应用 (第二版) 东北大学信息学院

2015-3-4

主要内容Simulink 建模的基础知识 Simulink 建模与仿真 非线性系统分析与仿真 子系统与模块封装技术 M-函数、S-函数编写及其应用 本章要点小结 2015-3-4控制系统计算机辅助设计-MATLAB语言与应用 (第二版) 东北大学信息学院

5.1 Simulink 建模的基础知识Simulink 简介 Simulink 下常用模块简介 Simulink 下其他工具箱的模块组 2015-3-4控制系统计算机辅助设计-MATLAB语言与应用 (第二版) 东北大学信息学院

5.1.1

Simulink 简介

控制系统仿真研究的一种很常见的要求是通过计 算机得出系统在某信号驱动下的时间响应，从中得 出期望的结论。 对线性系统来说，可以按照第4章介绍的方法， 对于更复杂的系统来说，Simulink 环境就是解决这 样问题的理想工具，它提供了各种各样的模块

第9章 半实物仿真与实时控制

薛定宇 著《控制系统计算机辅助设计—MATLAB 语言与应用》第二版，清华大学出版社 2006 CAI课件开发：鄂大志 、薛定宇控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院

2015-3-4

主要内容

dSPACE 简介与常用模块

Quanser 简介与常用模块半实物仿真与实时控制实例

2015-3-4

控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院

9.1 dSPACE 简介与常用模块9.1.1 dSPACE 简介dSPACE (digital Signal Processing And Control Engineering) 实时仿真系统 是由德国 dSPACE 公司开发的一套和 MATLAB/Simulink 可以“无缝连接”的控制 系 统开发及测试的工作平台。2015-3-4 控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院 3

单板系统 主要面向快速原型设计用户；其本身就是一个完整的实时仿真系统，DSP 和 I/O 全部 集成于同一板上。

标准组件系统 把处理器板，I/O 板分开，并提供多个系列和品种，允许用户根据特定需求随意 组装，可以使用多块处理

第9章 半实物仿真与实时控制

薛定宇 著《控制系统计算机辅助设计—MATLAB 语言与应用》第二版，清华大学出版社 2006 CAI课件开发：鄂大志 、薛定宇控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院

2015-3-4

主要内容

dSPACE 简介与常用模块

Quanser 简介与常用模块半实物仿真与实时控制实例

2015-3-4

控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院

9.1 dSPACE 简介与常用模块9.1.1 dSPACE 简介dSPACE (digital Signal Processing And Control Engineering) 实时仿真系统 是由德国 dSPACE 公司开发的一套和 MATLAB/Simulink 可以“无缝连接”的控制 系 统开发及测试的工作平台。2015-3-4 控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院 3

单板系统 主要面向快速原型设计用户；其本身就是一个完整的实时仿真系统，DSP 和 I/O 全部 集成于同一板上。

标准组件系统 把处理器板，I/O 板分开，并提供多个系列和品种，允许用户根据特定需求随意 组装，可以使用多块处理

第9章 半实物仿真与实时控制

薛定宇 著《控制系统计算机辅助设计—MATLAB 语言与应用》第二版，清华大学出版社 2006 CAI课件开发：鄂大志 、薛定宇控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院

2015-3-4

主要内容

dSPACE 简介与常用模块

Quanser 简介与常用模块半实物仿真与实时控制实例

2015-3-4

控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院

9.1 dSPACE 简介与常用模块9.1.1 dSPACE 简介dSPACE (digital Signal Processing And Control Engineering) 实时仿真系统 是由德国 dSPACE 公司开发的一套和 MATLAB/Simulink 可以“无缝连接”的控制 系 统开发及测试的工作平台。2015-3-4 控制系统计算机辅助设计——MATLAB语言与应用 东北大学信息学院 3

单板系统 主要面向快速原型设计用户；其本身就是一个完整的实时仿真系统，DSP 和 I/O 全部 集成于同一板上。

标准组件系统 把处理器板，I/O 板分开，并提供多个系列和品种，允许用户根据特定需求随意 组装，可以使用多块处理

控制系统计算机辅助设计,matlab仿真的一些小练习

上机练习（一）

1. 已知矩阵

123 101

,b 021 a 456

789 003

试求：(1) a+b,a-b, a+b*3,a-b+I

(2) a*b, a.*b, 并分析结果的不同 （3） a/b, a\b，并分析结果的不同

解答：编写M-file并命名为zuoye11.m

a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; b=[1 0 1;0 2 1;0 0 3];

I=eye(3); %单位矩阵 a+b a-b a+b*3 a-b+I

a*b %矩阵的乘法 a.*b %矩阵对应元素相乘 a/b %a除以b

a\b %a除b，即b除以a

随后在Command Window中运行zuoye11.m，得到结果：ans =

2 2 4 4 7 7 7 8 12 ans =

0 2 2 4 3 5 7 8 6 ans =

4 2 6 4 11 9 7 8

控制系统计算机辅助设计,matlab仿真的一些小练习

上机练习（一）

1. 已知矩阵

123 101

,b 021 a 456

789 003

试求：(1) a+b,a-b, a+b*3,a-b+I

(2) a*b, a.*b, 并分析结果的不同 （3） a/b, a\b，并分析结果的不同

解答：编写M-file并命名为zuoye11.m

a=[1 2 3;4 5 6;7 8 9]; b=[1 0 1;0 2 1;0 0 3];

I=eye(3); %单位矩阵 a+b a-b a+b*3 a-b+I

a*b %矩阵的乘法 a.*b %矩阵对应元素相乘 a/b %a除以b

a\b %a除b，即b除以a

随后在Command Window中运行zuoye11.m，得到结果：ans =

2 2 4 4 7 7 7 8 12 ans =

0 2 2 4 3 5 7 8 6 ans =

4 2 6 4 11 9 7 8

实验一 MATLAB的实验环境及基本命令

一 实验目的：

1． 学习了解MATLAB的实验环境

2． 在MATLAB系统命令窗口练习有关MATLAB命令的使用。

二 实验步骤

1． 学习了解MATLAB的实验环境：

在Windows桌面上，用mouse双击MATLAB图标，即可进入MATLAB系统命令窗口：

图1-1 MATLAB系统命令窗口

① 在命令提示符 ”>>” 位置键入命令: help

1

此时显示MATALAB的功能目录， 其中有“Matlab\\general”，“toolbox\\control”等；阅读目录的内容； ② 键入命令： intro

此时显示MATLAB语言的基本介绍，如矩阵输入、数值计算、曲线绘图等。要求阅读命令平台上的注释内容，以尽快了解MATLAB语言的应用。

③ 键入命令： help help

显示联机帮助查阅的功能，要求仔细阅读。

④ 键入命令： into

显示工具箱中各种工具箱组件和开发商的联络信息。

⑤ 键入命令： demo

显示MATLAB的各种功能演示。

2． 练习MATLAB系统命令的使用。 ① 表达式

MATLAB

实验一 MATLAB的实验环境及基本命令

一 实验目的：

1． 学习了解MATLAB的实验环境

2． 在MATLAB系统命令窗口练习有关MATLAB命令的使用。

二 实验步骤

1． 学习了解MATLAB的实验环境：

在Windows桌面上，用mouse双击MATLAB图标，即可进入MATLAB系统命令窗口：

图1-1 MATLAB系统命令窗口

① 在命令提示符 ”>>” 位置键入命令: help

1

此时显示MATALAB的功能目录， 其中有“Matlab\\general”，“toolbox\\control”等；阅读目录的内容； ② 键入命令： intro

此时显示MATLAB语言的基本介绍，如矩阵输入、数值计算、曲线绘图等。要求阅读命令平台上的注释内容，以尽快了解MATLAB语言的应用。

③ 键入命令： help help

显示联机帮助查阅的功能，要求仔细阅读。

④ 键入命令： into

显示工具箱中各种工具箱组件和开发商的联络信息。

⑤ 键入命令： demo

显示MATLAB的各种功能演示。

2． 练习MATLAB系统命令的使用。 ① 表达式

MATLAB

《控制系统仿真与CAD》

实验指导书

江苏理工学院电气信息工程学院

朱品伟 2013.12

实验一 Matlab使用方法和程序设计

一、 实验目的

1、掌握Matlab软件使用的基本方法；

2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句 3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制 4、熟悉Matlab程序设计的基本方法 二、 实验内容 1、帮助命令

使用help命令，查找sqrt（开方）函数的使用方法； 2、矩阵运算 （1）矩阵的乘法

已知A=[1 2;3 4]; B=[5 5;7 8]; 求A^2*B。 （2）矩阵除法

已知 A=[1 1 2;4 9 6;5 7 9]; B=[1 2 1;3 2 4;5 8 3]; 求A\\B,A/B。

（3）矩阵的转置及共轭转置

已知A=[5+i,2-i,1;6*i,4,9-i]; 求A.', A'。

（4）使用冒号选出指定元素

已知： A=[1 2 3;4 5 6;7 8 9];

求A中第3列前2个元素；A中所有列第2，3行的元素； （5）方括号[]

用magic函数生成一个4阶魔术矩阵，删除该矩阵的第四列。

3、多项式 （1）求多项式

的根

【4.2】 程序：

num=[5,0];den=conv([1,1],conv([1,2],[1,3])); [numc,denc]=cloop(num,den); [z,p,k]=tf2zp(numc,denc); [A,B,C,D]=tf2ss(numc,denc); g_zp=zpk(z,p,k) g_tf=tf(numc,denc) g_ss=ss(A,B,C,D) 运行结果： Zero/pole/gain: 5 s ---------------------------------- (s+0.4432) (s^2 + 5.557s + 13.54)

Transfer function: 5 s ---------------------- s^3 + 6 s^2 + 16 s + 6 a =

x1 x2 x3 x1 -6 -16 -6 x2 1 0 0 x3 0 1 0 b = u1

x1 1 x2 0 x3 0 c =

x1 x2 x3 y1