控制系统仿真与CAD-实验报告.docx

〈〈控制系统仿真与CA》
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.
考虑著名的Rossol化学反应方程组
1
3 = _y_ 2
J7 = X I ay
E = 6 1 - e)z
选定口 =方=也2, c = 且工i(0)=上"0)=工式0) =0,
出其在wy平面上的投影.
>>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,[0,1 00],[0;0;0],[],,,);plot3(x(:,1),x(:,2),x(:,3)),gridfigure,plot(x(:,1),x(:,2)),grid
2.
求解T市的最优化问陋
min (1； -
4片士君,4
Hlm口之0
>>y=@(x)x(1)A2-2*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: Options LargeScale = 'off and Algorithm = 'trust-region-reflective' conflict.
Ignoring Algorithm and running active-set algorithm. To run trust-region-reflective, set
LargeScale = 'on'. To run active-set without this warning, use
Algorithm = 'active-set'.
> In fmincon at 456
Local minimum possible. Constraints satisfied.
fmincon stopped because the size of the current search direction is less than twice the selected value of the step size tolerance and constraints are satisfied to within the selected value of the constraint tolerance.
<stopping criteria details>
Active inequalities (to within = 1e-20):
lower upper ineqlin ineqnonlin


-
iterations: 5 funcCount: 20
Issteplength: 1
stepsize: -26
algorithm: 'medium-scale: SQP, Quasi-Newton, line-search
firstorderopt: -09
constrviolation: 0
message: [1x766 char]
请将下面的传递函数模型输入到MATLAB环境.
卡 一如十2
s3(sa+2)[(sa+l)3+2j+5]
(h) H(z)=-
/ +
>> s=tf('s');G=(sA3+4*s+2)/(sA3*(sA2+2)*((sA2+1)A3+2*s+5))
G =
sA3 + 4 s +