控制系统仿真课程设计.doc

华侨大学厦门工学院 自动控制理论 课程设计报告题 目：微机机测控专题课程设计专业、班级： XXXXXXXX 学生姓名： XXX 学 号： XXXXXXX 指导教师： XX 分 数: 2011年 11 月 30 日课程设计报告：一、目录1、设计任务目的P22、设计题目及要求P23、总结P74、参考文献P75、致谢P8二、内容1设计任务目的（1）加强对控制系统的认识，掌握工程设计的方法。（2）通过碎系统的单元，部件及系统的调试，提高实际技能，培养分析问题的能力。（3）掌握应用计算机对系统进行仿真的方法。（4）培养编制技术总结报告的能力。2设计题目及要求（1）设计已知传递函数：G（s）=(s+2)/(s+1)(s2+2s+2)且K=1。由传函可知，有1个零点，3个极点的三阶系统，且主导极点是一对共轭复根。R(s)Y(s)原理框图如下：1（2）MATLAB绘画系统的开环和闭环零极点图：开环零极点图闭环零极点图（3）MATLAB绘画根轨迹图：程序：clearnum=1 2;den=conv(1 1,1 2 2);sys=tf(num,den);rlocus(sys)hold onjjx(sys);s=jjx(sys)K,Wcg=imwk(sys)set(findobj(marker,x),markersize,8,linewidth,1.5,Color,k);set(findobj(marker,o),markersize,8,linewidth,1.5,Color,k);function s = jjx(sys) sys = tf(sys); num = sys.num1; den = sys.den1; p = roots(den); z = roots(num); n = length(p); m = length(z); if nm s=(sum(p)-sum(z)/(n-m); sd=; if nargout1 for i=1:n-m sd=sd,s; end sysa=zpk(,sd,1); hold on; r,k=rlocus(sysa); for i=1:n-m plot(real(r(i,:),imag(r(i,:),k:); end end else disp(没有渐近线！); s=; endfunction K,Wcg=imwk(sys) sys=tf(sys); num=sys.num1; den=sys.den1; asys=allmargin(sys); Wcg=asys.GMFrequency;K=asys.GainMargin;S = -0.0500 K = Inf Wcg =Inf由图像，系统随着根轨迹增益变化，我们可知，当系统增益K3.1219时，系统处于稳定状态；当K=3.1219时，系统处于临界稳定状态；当系统增益3.1219K=1)rise_time=t(ytr(1)ymax,tp=max(y);peak_time=t(tp)max_overshoot=ymax-1s=length(t);while y(s)0.98 & y(s)1.02 s=s-1;endsetting_time=t(s+1)plot(t,y,k,t,ones(length(t),1),k-.)axis(0 10 0 2.2)title(Plot of Unit-Step Response Curves,Position,5 2.22,FontSize,8)xlabel(Time(sec),Position,9.8 -0.15,FontSize,8)ylabel(Response,Position,-0.25 1,FontSize,8)阶跃响应曲线及性能指标三、总结在课程设计开始时，我并未将课本好好看一遍，以致在接下来的设计中吃尽了苦头。在没动手之前，总感觉题目很简单。然而当我真正的动手起来时，我才发现，我完全小看了这样“简单”的题目。首先是条件的入手问题和各个参数的选择问题。这小小的K值让我算了足足1周的时间，更改了源传递函数不计其数。从这次的课程设计的整个过程看来，一方面，我自己感觉收获还是不小的，这让我感受到所谓的自动化，原来是怎样去控制一个系统，并在此基础上，深化了对课本基础知识的理解和掌握；另一方面，这次课程设计中让我对matlab的使用有了一定程度的认识和应用，对其软件的内部功能的指令初步理解和掌握。总而言之，本次设计提高了我对自动化的认识，以及锻炼了我的综合思考能力！四、参考文献【1】刘丁，自动控制原理，机械工业出版社，2010，34-38【2】胡寿松，自动控制原理（第五版），科学出版社，2007年【3】丁豆网【4】百度文献五、致谢在此课程设计过程中，要特别感谢我的老师张捷的指导与督促，同时感谢她的谅解与包容。