MATLABSimulink与控制系统仿真实验报告.doc

MATLAB/Simulink与控制系统仿真实验报告
姓名： 喻彬彬
学号： K
实验1、MATLAB/Simulink仿真基本及控制系统模型建立
一、实验目
1、掌握MATLAB/Simulink仿真基本知识；
2、纯熟应用MATLAB软件建立控制系统模型。
二、实验设备
电脑一台；MATLAB仿真软件一种
三、实验内容
1、熟悉MATLAB/Smulink仿真软件。
2、一种单位负反馈二阶系统，其开环传递函数为。用Simulink建立该控制系统模型，用示波器观测模型阶跃响应曲线，并将阶跃响应曲线导入到MATLAB工作空间中，在命令窗口绘制该模型阶跃响应曲线。
3、某控制系统传递函数为，其中。用Simulink建立该控制系统模型，用示波器观测模型阶跃响应曲线，并将阶跃响应曲线导入到MATLAB工作空间中，在命令窗口绘制该模型阶跃响应曲线。
4、一闭环系统构造如图所示，其中系统前向通道传递函数为，并且前向通道有一种[-，]限幅环节，图中用N表达，，系统为负反馈，。用Simulink建立该控制系统模型，用示波器观测模型阶跃响应曲线，并将阶跃响应曲线导入到MATLAB工作空间中，在命令窗口绘制该模型阶跃响应曲线。
四、实验报告规定
实验报告撰写应涉及实验名称、实验内容、实验规定、实验环节、实验成果及分析和实验体会。
五、实验思考题
总结仿真模型构建及调试过程中心得体会。
题1、
运用SimulinkLibrary窗口中【File】→【New】，打开一种新模型窗口。
分别从信号源库（Sourse）、输出方式库（Sink）、数学运算库（Math）、持续系统库（Continuous）中，用鼠标把阶跃信号发生器（Step）、示波器（Scope）、传递函数（Transfern Fcn）和相加器（Sum）4个原则功能模块选中，并将其拖至模型窗口。
按规定先将前向通道连好，然后把相加器（Sum）另一种端口与传递函数和示波器线段连好，形成闭环反馈。
双击传递函数。打开其“模块参数设立”对话框，并将其中numerator设立为“[10]”，denominator设立为“[1 3 0]”，将相加器设立为“+-”。
绘制成功后，如图1所示。
对模型进行仿真，运营后双击示波器，得到系统阶跃响应曲线如图2 所示。

图1

图2
题2：
分别将Simulink Library Browser 中如下模块依次拖到untitled窗口中，连接后便得到整个控制系统模型，如图3所示。

图3
对模型进行仿真，运营后双击示波器，得到系统阶跃响应曲线如图4所示。
图4
题3：
（1）在MATLAB中Simulink Library Browser 窗口下找到符合规定模块，搭建模型，如图5所示。

图5
（2）修改各模块参数，运营仿真，单击“start”,点击示波器，得到如下成果，图6
图6
实验2 MATLAB/Simulink在控制系统建模中应用
一、实验目
1、掌握MATLAB/Simulink在控制系统建模中应用；
二、实验设备
电脑一台；MATLAB仿真软件一种
三、实验内容
1、给定RLC网络如图所示。其中，为输入变量，为输出变量。求解这个系统传递函数模型，零极点增益模型以及状态空间模型（假设，，，）。
2、已知某双环调速电流环系统构造图如图所示。试采用Simulink动态构造图求其线性模型。
题1：
环节1
从数学上求出系统传递函数。
依照电路基本定理，列出该电路微分方程，如下：
同步尚有
整顿以上方程，并在零初始条件下，取拉普拉斯变换，可得：
代入详细数值可得