计算机仿真大作业姚雷阳班

计算机仿真 1计算机仿真MATLAB 课程设计报告学院： 自动化学院 专业： 自动化专业 班级： 2011211410 姓名： 姚雷阳 学号： 2011211977 2013 年 12 月 27 日计算机仿真期末大作业计算机仿真大作业 2计算机仿真大作业摘要：本次计算机仿真大作业主要是利用 Matlab 进行操作的。内容主要涉及对 Matlab 程序文件的写入和读出、函数式的表达、波形的绘制，应用 Simulink 建立子系统并对子系统进行封装，以及对 PID 控制器的参数进行整定这三个方面。PID 的参数整定要用到 Simulink 建立系统，并且要设计 M 文件，采用编程法求取系统阶跃响应的性能指标。关键词： PID 整定法 Simulink 子系统封装 M 文件计算机仿真期末大作业关键词： PID 整定法 Simulink 子系统封装 M 文件 3目录一、基本操作 .11、写文件操作 .12、读文件数据并画图操作 .23、构造新函数并绘图操作 .24、读取数据绘制传递函数波特图操作 .4二、子系统封装 .41、用 Simulink 建立系统 .52、观察输入输出波形 .63、数据导出 .7三、PID 控制器参数整定 .91、采用工程整定法分别设置控制器参数 .91.1 先建立原控制系统的 Simulink 仿真模型 .91.2 对原控制系统进行仿真 .91.3 在该控制系统中引入 PID 控制器 .101.4 求取系统临界稳定增益并设置参数 .112、PID 控制仿真并绘图 .132.1 P 控制仿真 .132.2 PI 控制仿真 .152.3PID 控制仿真 .163、制作 M 文件求取系统阶跃响应性能指标 .17四、总结 .19五、参考文献 .20计算机仿真期末大作业程序实现： 1一、基本操作1、写文件操作程序实现： 1.1 自己定义一组数据，并将其保存到文件 data.dat。要求第一列为时间 t(t 为等差数列，0t200)；第二列为与 t 对应的 201 个幅值数据，作为信号 f 1 (t )的幅值；第三列为按 s 的降幂排列的传递函数分子系数；第四列为按 s 的降幂排列的分母系数。第三列、第四列的数据个数不能超过 5 个。MATLAB 文本： a=0:1:200; b= random(Poisson,0:200,1,201); c=9 8 6 2 1; d=7 5 4 3 1; fid=fopen(d:data.dat,wt); fprintf(fid,%4d,a); fprintf(fid,n); fprintf(fid,%4d,b); fprintf(fid,n); fprintf(fid,%4d,c); fprintf(fid,n); fprintf(fid,%4d,d); fclose(fid); 图1 data.dat 的读入计算机仿真期末大作业22、读文件数据并画图操作2.1 读入 data.dat 数据，画出 f 1 (t )的时域波形。MATLAB 文本：fid=fopen(d:data.dat,rt); t=fscanf(fid,%d,201); f1=fscanf(fid,%d,201); fclose(fid); plot(t,f1) title(f1-t 曲线图 ); xlabel(t);ylabel(f1);图 2 f1 曲线图3、构造新函数并绘图操作计算机仿真期末大作业33.1 其 它且)3( 15)(10*2)(f112tf tfttft求取 f 2 (t )，将结果保存到 result.mat 文件，画出其时域波形。MATL