利用MATLAB进行离散控制系统模拟.doc

实验 利用MATLAB进行离散控制系统模拟本试验的目的主要是让学生初步掌握MATLAB软件在离散控制系统分析和设计中的应用。1 连续系统的离散化。在MATLAB软件中，对连续系统的离散化主要是利用函数c2dm( )函数来实现的，c2dm( )函数的一般格式为C2dm( num, den, T, method)，可以通过MATLAB的帮助文件进行查询。其中：Num：传递函数分子多项式系数；Den：传递函数分母多项式系数；T：采样周期；Method：转换方法；允许用户采用的转换方法有：零阶保持器（ZOH）等五种。2 求离散系统的相应：在MATLAB中，求采样系统的响应可运用dstep( )，dimpulse( )，dlsim( )来实现的。分别用于求取采样系统的阶跃，脉冲，零输入及任意输入时的响应，其中dstep( )的一般格式如下：dstep( num, den, n)，可以通过MATLAB的帮助文件进行查询。其中：Num：传递函数分子多项式系数；Den：传递函数分母多项式系数；N：采样点数；3 此外，离散控制系统也可以用simulink工具箱进行仿真，仿真界面如下图（采样周期可以在对应模块中进行设定）。1 编制程序实现上面三个仿真程序。2 把得到的图形和结果拷贝在试验报告上。3 在第1个例子中，改变采样周期为0.25，重新运行程序，把结果和原来结果进行比较，并说明为什么？4 在第2个例子中，改变采样点数为70，重新运行程序，把结果和原来结果进行比较，并说明为什么？同样，改变采样周期T，观察不同周期下系统阶跃响应的动态性能，分析采样周期对系统动态性能的影响。1.1）num=10;den=1,7,10;t=0.1numz,denz=c2dm(num,den,t,zoh);printsys(numz,denz,z)得出结果：t = 0.1000 num/den = 0.039803 z + 0.031521 - z2 - 1.4253 z + 0.49659若t改为0.25:num=10;den=1,7,10;t=0.25numz,denz=c2dm(num,den,t,zoh);printsys(numz,denz,z)得出结果为：t = 0.2500 num/den = 0.18012 z + 0.10062 - z2 - 0.89304 z + 0.173772 ）num=10;den=1,7,10;t=0.25;i=0:35;time=i*t;numz,denz=c2dm(num,den,t,zoh);yc=step(num,den,time);y_zoh=dstep(numz,denz,36);xx,yy=stairs(time,y_zoh);plot(time,yc,r),holdplot(xx,yy,r),hold;grid采样点数改为70：num=10;den=1,7,10;t=0.1;i=0:70;time=i*t;numz,denz=c2dm(num,den,t,zoh);yc=step(num,den,time);y_zoh=dstep(numz,denz,71);xx,yy=stairs(time,y_zoh);plot(time,yc,r),hold周期改为0.25：3num=0.008,0.072;den=1,-1.905,0.905;t=0.1;i=0:35;time=i*t;numz,denz=c2dm(num,den,t,zoh);yc=step(num,den,time);y_zoh=dstep(numz,denz,36);xx,yy=stairs(time,y_zoh);plot(time,yc,r),holdplot(xx,yy,r),hold;gridSimulink实现：仿真时间：10仿真时间700：3(3) 采样周