控制系统仿真.pdf

: .

（1） 将阀位增大 10％和减小 10％，观察响应曲线的形状;
稳态仿真曲线：
阀位增大%10：阀位减小%10：
（2） 研究仿真步长对稳定性的影响，仿真步长取多大时 RK4 算法变得不稳定？
当步长大于 62 时，算法变得不再稳定
（3） 阀位增大 10％和减小 10％，利用 MATLAB 中的 ode45()函数进行求解阶跃响应，
比较与（1）中的仿真结果有何区别。
三 思考题
1． 讨论仿真步长对稳定性和仿真精度的影响。
仿真步长越长，系统越倾向于不稳定，仿真步长越短，系统越稳定，但是需要的仿真
时间越长。
2． 你是怎样实现阀位增大和减小 10%的？对于非线性模型和线性模型方法一样吗？
通过改变 u(1)的初值可以实现对阀位的增大和减小，由于线性模型法是对变量的变化
量进行计算的，而非线性模型法是直接对变量进行计算，所以两种方法实现对阀位的增大和
减小方面存在一些区别，不完全一致。
四 实验总结
通过本次实验我学会了 Matlab 的基本使用方法，对该软件有了一定程度的认识，同时对
仿真步长对系统的稳定性和仿真精度的关系有了一定的理解，对一阶常微分方程组数值积分
解法的原理和程序结构有了进一步的掌握，深入了解了 Runge-Kutta 法，对 MATLAB 软件的
仿真有了一定程度的认识，为以后的学****奠定了基础。实验二 面向结构图的仿真
第一部分 线性系统仿真
一 实验目的
1． 掌握理解控制系统闭环仿真技术。
2． 掌握理解面向结构图的离散相似法的原理和程序结构。
3 ． 掌 握 MATLAB 中 C2D 函 数 的 用 法 ， 掌 握 双 线 性 变 换 的 原 理 。
二 实验内容
，实现无扰动时给定值阶跃仿真实验
仿真程序：
%面向结构图的离散相似法,线性模型
clc
clear all
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%定义参数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
A=2; 水箱横截面积 %
ku=; 阀门流量系数 %
H10=; 水箱 %1的平衡高度
H20=; 水箱 %2的平衡高度
alpha12 = (H10); 水箱% 1流向水箱2流量系数
alpha2 = (H20); 水箱% 2流出水流量系数
R12=2*sqrt(H10)/alpha12; 线性化数学模型中的参数%
R2=2*sqrt(H20)/alpha2; 线性化数学模型中的参数%
H1SpanLo=0; 水箱 %1量程下限
H2SpanLo=0; 水箱 %2量程下限
H1SpanHi=; 水箱 % 1量程上限
H2SpanHi=; 水箱 % 2量程上限
Kp=; 控制器比例系数 %PITi=85; 控制器积分时间常数 %PI
R12*A
R12
Kc=Kp/Ti; 式 (4) % 中参数
bc=Ti; 式 (4) % 中参数
Kd = 1/A;