控制系统仿真与cad-实验报告.doc

《控制系统仿真与CAD》实验课程报告一、实验教学目标与基本要求上机实验是本课程重要的实践教学环节。实验的目的不仅仅是验证理论知识,更重要的是通过上机加强学生的实验手段与实践技能,掌握应用MATLAB/Simulink求解控制问题的方法,培养学生分析问题、解决问题、应用知识的能力和创新精神,全面提高学生的综合素质。通过对MATLAB/Simulink进行求解,基本掌握常见控制问题的求解方法与命令调用,更深入地认识和了解MATLAB语言的强大的计算功能与其在控制领域的应用优势。上机实验最终以书面报告的形式提交,作为期末成绩的考核内容。二、题目及解答第一部分:MATLAB必备基础知识、控制系统模型与转换、线性控制系统的计算机辅助分析1.>>f=inline('[-x(2)-x(3);x(1)+a*x(2);b+(x(1)-c)*x(3)]','t','x','flag','a','b','c');[t,x]=ode45(f,[0,100],[0;0;0],[],,,);plot3(x(:,1),x(:,2),x(:,3)),grid,figure,plot(x(:,1),x(:,2)),grid2.>>y=@(x)x(1)^2-2*x(1)+x(2);ff=optimset;='off';=1e-30;=1e-15;=1e-20;x0=[1;1;1];xm=[0;0;0];xM=[];A=[];B=[];Aeq=[];Beq=[];[x,f,c,d]=fmincon(y,x0,A,B,Aeq,Beq,xm,xM,***@wzhfc1,ff)Warning:OptionsLargeScale='off'andAlgorithm='trust-region-reflective'--region-reflective,setLargeScale='on'.Torunactive-setwithoutthiswarning,useAlgorithm='active-set'.>.<stoppingcriteriadetails>Activeinequalities(=1e-20):lowerupperineqlinineqnonlin2x==-=4d=iterations:ount:20lssteplength:1stepsize:-26algorithm:'medium-scale:SQP,Quasi-Newton,line-search'firstorderopt:-09constrviolation:0message:[1x766char]3.(a)>>s=tf('s');G=(s^3+4*s+2)/(s^3*(s^2+2)*((s^2+1)^3+2*s+5))G=s^3+4s+2------------------------------------------------------s^11+5s^9+9s^7+2s^6+12s^5+4s^4+12s^3Continuous-timetransferfunction.(b)>>z=tf('z',);H=(z^2+)/((z-1)*(z^2-*z+))H=z^2+-----------------------------z^3-^2+-:-.>>A=[010;001;-15-4-13];B=[002]';C=[100];D=0;G=ss(A,B,C,D),Gs=tf(G),Gz=zpk(G)G=a=x1x2x3x1010x2001x3-15-4-13b=u1x10x20x32c=x1x2x3y1100d=u1y10Contin