理工自动化自动控制原理课程设计PPT课件

.,1,自动控制原理课程设计,控制系统设计与数字仿真,.,2,函数文件,函数接收输入参数，返回输出参数。函数文件与程序文件类似也是以“.m”为扩展名的文本文件，而程序文件与函数文件的主要区别在于，函数允许通过数值进行参数传递，而且函数使用局部变量而不是全局变量操作。另外函数文件的第一行必须包括“function”这个关键字。函数文件的文件名必须和函数定义的函数名称相同。,一个M文件中可以定义多个函数，其中第一个定义的函数称为主函数，主函数名必须与M文件名相同，其它函数称为子函数。子函数只能被定义它的文件中的函数调用，其它函数和文件不能调用。,子函数,.,3,数据的可视化,图形窗口MATLAB自动将图形画在图形窗口上，图形窗口相对于命令窗口是独立的窗口。图形窗口的属性由系统和MATLAB共同控制。当MATLAB上没有图形窗口时，图形命令将新建一个图形窗口；当MATLAB已经存在一个或多个图形窗口时，MATLAB一般指定最后一个图形窗口作为当前图形命令的输出窗口。,Figure%建立一个新的图形窗口。Subplot%把多个图形绘在一个图形窗口中。subplot(m,n,I)%把图形窗口分成mn个小图形区域，并指定第i个区域为图形的绘制区域。图形区域的编排采用行优先.,.,4,基本的绘图命令plot,功能：plot是最基本的二维图形命令格式：plot（y），ploy（x，y），plot（x1,y1,x2,y2,）plot（x，y，color_linestyle_marker）,.,5,控制系统的数学模型,tf功能：建立系统的传递函数模型格式：systf（num，den）,数学模型的建立,zpk功能：建立零极点形式的数学模型模型格式：syszpk(z,p,k),.,6,系统的组合和连接,series功能：用于将两个线性模型串联形成新的系统，即syssys1*sys2格式：sysseries（sys1,sys2)parallel功能：将两个线性系统以并联方式进行连接形成新的系统，即sys=sys1+sys2格式：sys=parallel(sys1,sys2)feedback功能：实现两个系统的反馈连接。格式：sys=feedback(sys1,sys2,sign),所谓系统组合，就是将两个或多个子系统按一定方式加以连接形成新的系统。这种连接组合方式主要有串联、并联、反馈等形式。,.,7,系统的时域分析,step功能：求连续系统的单位阶跃响应。格式：Y,X,T=step(G)Y,T=step(num,den),.,8,系统的根轨迹绘制,rlocus功能：求系统根轨迹。格式：R,K=rlocus(num,den),.,9,频域响应,bode功能：求连续系统的Bode（伯德）频率响应。格式：mag,phase,w=bode(num,den)margin功能：求取给定线性定常系统的幅值裕量和相角的裕量。格式：Gm,Pm,Wcg,Wcp=margin（num,den）,.,10,串联超前校正,根据稳态指标要求确定未校正系统的型别和开环增益K，并绘制其Bode图；确定串联超前校正所应提供的最大超前相角根据求出a的值；根据求出wc；根据求出T的值。验算性能指标,.,11,串联滞后校正,根据稳态指标确定未校正系统的型别和开环增益K，并绘制其Bode图；若相角裕度不足，找出满足（可加的裕量）的频率点wc作为校正系统的剪切频率，根据求出a的值；为了减少滞后校正对系统的影响，通常取。并求出。验算性能指标。,滞后校正装置的传递函数为,（）,滞后校正装置的设计步骤为,.,12,串联滞后超前校正,根据给定的动态指标，确定串联超前校正部分的参数。为了保证相角裕度，确定超前校正提供的超前角时，应为滞后校正留出的裕量。通常滞后校正会使原系统的剪切频率减小，因此确定超前校正的剪切频率时应比预定的指标大一些。根据给定的稳态指标，确定串联滞后校正部分的参数。验算性能指标。如果不满足预期指标，视具体情况适当调整校正环节的参数。,设串联滞后超前校正装置的传递函数,，,.,13,课程设计题目,一阶倒立摆系统的PID数字仿真设计直流电动机双闭环调速系统的设计伺服系统设计水箱系统液位控制的仿真设计控制领域相关系统的数字仿真设计,.,14,基本要求,题目根