基于matlab的控制系统模型

.实验六 基于Matlab的控制系统模型

一、实验目的

1. 熟悉Matlab的使用环境，学习Matlab软件的使用方法和编程方法 2. 学习使用Matlab进行各类数学变换运算的方法 3. 学习使用Matlab建立控制系统模型的方法

二、实验器材

x86系列兼容型计算机，Matlab软件

三、实验原理

1. 香农采样定理

对一个具有有限频谱的连续信号f(t)进行连续采样，当采样频率满足?S?2?max时，采样信号f*(t)能无失真的复现原连续信号。 作信号f(t)?5e?10t和f(t)?5e*?10kT的曲线，比较采样前后的差异。 幅度曲线： T=0.05 t=0:T:0.5 f=5*exp(-10*t) subplot(2,1,1) plot(t,f) grid subplot(2,1,2) stem(t,f) grid 请改变采样周期T，观察不同的采样周期下的采样效果。 2. 拉式变换和Z变换

使用Matlab求函数的拉氏变换和Z变换 拉式变换： syms a w t f1=exp(-a*t) laplace(f1) 反拉式变换 syms s a f1=1/s ilaplace(f1) 习题： 1.拉氏变换 幅频曲线：

本 科 毕 业 设 计

（ 2008 届）

题 目 学 院 专 业 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期

基于Matlab的DSP控制系统

仿真研究

信息科学与工程学院

通信工程

2008年5月

信息科学与工程学院毕业(设计)论文 .i.

A Dissertation Submitted to Ningbo University For the degree of Bachelor of Engineering

Matlab Based Simulation on Control System used DSP

Written by Wuxi Ma

Directed by Dr. Ge Yinghui

Ningbo University, Ningbo, China

May,2008

信息科学与工程学院毕业(设计)论文 .i.

基于Matlab的DSP控制系统仿真研究

【摘要】

传统的DSP设计开发流程分为开发设计和产品实现两个环节。这样的开发流程比较复杂，本文应用Matlab对DSP控制系统开发进行了研究。基于Matlab/Simulink 的DSP系统级设计方法，完成了从概念设计、软件仿真、 代码生成及编译链接

2014 / 2015 学年第 1 学期

计算机控制技术 实

班 级 学 生 指 导 验 报 告

学 号 1108030301 姓 名 蔡 梦 教 师 张 坤 鳌

实验二 基于 Matlab 的离散控制系统仿真

一、 实验目的和要求：

1、 学习使用 Matlab 的命令对控制系统进行仿真的方法

2、 学习使用 Matlab 中的 Simulink 工具箱进行系统仿真的方法

二、 实验环境

X86系列兼容型计算机，Matlab软件

三、 实验原理

1、控制系统命令行仿真

1）建立如图所示一阶系统控制模型并进行系统仿真：

一阶系统闭环传递函数为G（S）=

s1?333s=s?3，转换为离散系统脉冲传递

函数并仿真。

2）建立如图所示二阶系统控制模型并进行系统仿真：

52s(s?2?0.4?5)25251?s(s?2?0.4?5)=s2?2?0.4?5s?52， 二阶系统闭环传递函数为G（S）=

转换为离散系统脉冲传递函数并仿真，改变参数，观察不同的系统的仿真结果。

2、控制系统的 Simulink 仿真

安徽工业大学 毕业设计（论文）说明书

摘 要

控制系统校正属于系统设计环节，通过校正可以使系统的性能得到改善，从而使系统满足期望的性能指标。

本文主要研究线性定常系统的串联校正方法，包括串联超前校正、串联滞后校正和串联滞后超前校正。本文首先回顾了系统的时域性能指标和频域性能指标以及系统的校正方式，然后分别讨论了系统校正的根轨迹法和频率特性法。针对两种方法，分别给出了控制系统超前校正、滞后校正，滞后超前校正的理论依据、适用范围、校正步骤和相应的算法流程图，并针对各个校正方法编写了相应的MATLAB仿真程序，同时利用MATLAB的图形用户界面设计功能对控制系统校正进行了可视化界面设计，为每种校正方法设计了对应的GUI界面。针对每种方法给出具体实例验证了校正方法的有效性以及算法的正确性。

关键词： 串联校正，MATLAB，根轨迹法，频率特性法，GUI

····························· ·································································装订线I

安徽工业大学

基于MATLAB的控制系统稳态误差的分析

维普资讯

第 l卷第 2期 820 04年 3月

常熟高专学报J u a fC a g h olg o r lo h n s u C l e n e

V 1 1 o . 8 No. 2 Ma . 0 4 r2 0

基于 MA L B的控制系统稳态误差的分析 TA俞倩兰(常熟高等专科学校自控系，江苏常熟 2 50 ) 150

摘要：分析了 M T A A L B在控制系统中的稳态误差应用，并结合实例说明了 M T A A L B在稳态误差 分析中的方法。关键词：MA L B;态误差 TA稳

中图分类号：T 3 P0

文献标识码：A

文章编号：10— 74 20 )2 0 5—0 08 2 9 (0 0— 09 4 4

M TA A L B是 M tWo s司开发的一套高性能 a r公 h k的数值计算和可视化软件，是一套功能十分强大的计算机辅助设计及教学工具软件。在国外的许多高等院校里， A L B已成为应用于自动控制理论、 M TA动

同，制系统的稳态输出不可能在任何情况下都与控

输入量一致或相当。也不可能在任何形式的扰动作用下都准确地恢复到原平衡位置。此外，控制系统中不可避免的存在摩擦、隙、间不灵敏区、位输出零 等非

太原理工大学

过程控制系统课程设计

设计名称水箱液位系统的控制设计 专业班级 自动化0902 学 号 姓 名 指导教师

太原理工大学现代科技学院过程控制系统课程设计报告

……………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………… 专业班级 自动化0902 学号 姓名 成绩

目 录

摘 要.................................................. III 任 务 书 IV 第1章 绪论 .............................................. 4 1．1过程控制的定义 ...................

实验三

基于Matlab的纯滞后控制系统设计

一、实验目的

1) 学习使用simulink进行Smith预估补偿控制的设计方法。 2) 学习使用simulink实现Dahlin算法的设计方法。

二、实验原理

1. Smith预估补偿控制的设计 已知被控对象传递函数：

3e?30s (1) 22s+60s+1应用Smith预估补偿算法设计控制系统，并采用PID控制。原理图参见课本P127图4-21和P128图4-22。

G(s)?表1衰减曲线法整定控制器参数经验公式 控制规律 增益 Kp 积分时间 微分时间 Ti(min) 0.5Ts 0.3Ts

Td(min) 0.1Ts P PI PID

2. Dahlin算法的设计 已知被控对象传递函数：

0.83Kp 1.25Kp 2e?10s (2)

100s+1采样周期为2s，选择期望闭环传递函数中的时间常数分别为Tτ=5s，10s，20s，设计Dahlin控制器。原理图参见课本P129 4.3.2小节。

G(s)?三、实验内容

1) 按式(1)建立系统的Simulink模型，应用Smith预估补偿算法

基于matlab的控制系统超前校正应用第 1 页 共 11 页 学 号 成绩：

评语：

信息学院

Matlab期末论文

题目：基于matlab的控制系统超前校正应用

作 者 罗诗雨 班 级 自动08-1BF 班 系 别 信息学院 专 业 自动化 完成时间 2011-6-12

信息学院08自动化 罗诗雨 序号（40） 学号14082101445

基于matlab的控制系统超前校正应用第 2 页 共 11 页

目 录

一．引言.....................................................................................................................

太原理工大学

过程控制系统课程设计

设计名称水箱液位系统的控制设计 专业班级 自动化0902 学 号 姓 名 指导教师

太原理工大学现代科技学院过程控制系统课程设计报告

……………………………………装………………………………………订…………………………………………线……………………………………… 专业班级 自动化0902 学号 姓名 成绩

目 录

摘 要.................................................. III 任 务 书 IV 第1章 绪论 .............................................. 4 1．1过程控制的定义 ...................

基于MATLAB的水箱水位模糊控制系统的设计

摘要：本文利用模糊控制理论设计出一套水箱水位模糊控制器系统，具体给出了系统设计方案，并应用MATLAB软件对该控制系统进行验证。仿真结果表明该系统取得了良好的预期效果，有效的提高了水位控制的精度。 关键字：水位; 模糊控制; MATLAB

Abstract: This paper designs a suit of water lever fuzzy controller system in the water tank using the fuzzy control theory, and gives us a system design project which is validated by the MATLAB. The final result shows that the project obtains an excellent anticipant result; it also enhances the precision of the water control.

Keywords: water lever; fuzzy control; MATLAB 0引言

在现代工业生产及日常生活