进程操纵系统实验

1、实验一MATLAB与SIMULINK熟悉实验一.实验内容(以下用1. .m文件的成立与编程。单击FileNewM-File,如此就成立好一个空的.m文件，文件如以下图:Ed:torUntitledFileEditTextCellToolsDebugDesktopWindowHelp田日日口口区在文本框内输入程序代码，再单击DubugRun或在MATLAB命令窗口中挪用概念的函数，即可。例如概念函数如下：functiony=y(x);y=x2+2*x+l;保留后在窗口中输入命令y(2),将取得结果为9.2. SIMULINK建模练习直接单击simulink图标或单击WindowSimulinkL

2、ibraryBrowser,即可进入Simulink库，单击该窗口的FileNewModel,即可进入模拟编辑框©在Simulink库中找到需要的元件，并正确地连接，能够单击SimulationConfigurati-onParamers进行起始、终止时刻等的修改，单击一个三角形按钮或单击Sim-ulationStart进行模拟。如以下图所示为一个系统的模型:二.试探题解答1. MATLAB中的HELP有什么作用？答：HELP为用户提供了详尽完善的帮忙系统，用户能够通过Help来查找或学习一些函数的挪用方式、工具的用法及Matlab的各项功能。2. MATLAB的特点是什么？答：MA

3、TLAB既是一种直观、高效的运算机语言，同时又是一个科学计算平台。它为数据分析和数据可视化、算法和应用程序开发提供了最核心的数学和高级图形工具。依照它提供的500多个数学和工程函数，工程技术人员和科学工作者能够在它的集成环境中交互或编程以完成各自的计算。其中Simulink是用来对真实世界的动力学系统建模、模拟和分析的软件。Simulink提供了基于MATLAB核心的数值、图形、编程功能的一个块状图界而，通过块与块的联线和属性设置，用户很容易构建出符合特定要求的模型，并对模型进行分析和模拟。实验二对象模型动态特性仿真与建模一.实验内容给定某一液位进程系统的模型为G(S) =5.78(25.45

4、+1)(12.85+1)利用Simulink成立流程方框图如下并把输入、输出改成array格式，运用Mmatlab语句能够对t、y矩阵进行操作。1 .试别离观看记录式(1)系统在单位阶跃信号、单位正弦信号作用下的响应。输入改成脉冲信号发生模拟器，在命令框中输入：plot(t,y)取得脉冲响应图像如下：输入改成正弦信号发生模拟器，在命令框中输入：plot(t,y)取得正弦响应曲线：2 .给式(1)系统施加幅值为1宽度为2S的脉冲信号,观看记录系统的响应曲线。输入改成信号编辑模拟器,并构建幅值为1宽度为2s的脉冲信号作为输入，输入plot(t,y)命令取得幅值为1宽度为2S的脉冲信号响应曲线:3

5、.利用上一步的相应曲线求式(1)系统的一阶模型成立文件编程计算模型参数：functionmx,T,tO=y(x);mx=max(x);al=*mx;a2二*mx;a3=*mx;a4=*mx;fori=l:201;nl(i,l)=abs(x(i,l)-al);n2(i,l)=abs(x(i,l)-a2);n3(i,l)=abs(x(i,l)-a3);n4(i,l)=abs(x(i,l)-a4);endml=min(nl);m2=min(n2);m3=min(n3);m4=min(n4);fori=l:201;ifnl(i,1)=ml;tl二i;endifn2(i,l)=m2;t2=i;endif

6、n3(i,l)=m3;t3=i;endifn4(i,l)=m4;t4=i;endendTl=2*(t3-t2);tl0=2*t2-t3;T2=(t4-tl)/;t20=(3*tl-t4)/2;T=(Tl+T2)/2;t0=(tl0+t20)/2;在命令窗口输入以下命令:K,T,tO=mf(yl)结果为K=T=30tO=12故一阶模型为:5.7745。-1+3054 .给上一步求出的一阶模型施加单位阶跃信号，观看记录响应曲线,成立一阶时延模型如下：Delay脉冲响应020406080100120140160180200对照图线实验三单回路操纵系统的设计及参数整定仿真一、实验目的把握进程运算机操纵

7、系统的单回路操纵设计方式。二、实验要求成立单回路进程操纵系统的仿真模型，整定PID参数，单回路系统干扰操纵仿真三、实验内容给定某一液位进程系统的模型为G(S)=-(1)(25.4S+1)(12.85+1)1.写出实验二中成立的式系统的数学模型。5.7745g-1251+3052.依照第一步的数学模型成立单回路操纵系统仿真模型。3.别离用工程整定法、临界比例度法和衰减曲线法整定式系统单回路操纵PID参数,工程整定法如图，把各比例度另为a、b、cc整按时，先令c=0,然后，4倍的上述衰减振荡的比例度值即是，再映入积分器，按如下命令取得4：1衰减振荡过度曲线：fori=l:100;b=；simC&#

8、39;);yy(y,b)；end结果为：T=+001k=cha=»即现在b=,那么7；=1/=909.1.再引入微分器，比例器调回a二临界比例度法编程如下：functionD=yx(x,a);k=0;T=0;m=0;D=0;t0=00;fori=2:1000;ifx(i)>x(i-l)&&x(i)>x(i+l)；ifk=2;breakendk=k+l;tO(k)=i;endendm=abs(x(tO(1)-x(tO(2);ifm<le-3;D=l;T=(tO(2)-tO(1)/10;fprintf('T=%dk=%dcha=%d'，T

9、,a,m);end为比例度3赋初值，循环挪用仿真和上述检测模块，直到有输出为止:概念变量a表示比例度(那个地址给a赋初值为)，挪用方式如下：fori=l:100;sim(，');a=a+;yx(y,a);end输出结果为：T=+001k=cha=取得比例度为:，振荡周期为：，取得曲线如下：衰减曲线法Matlab编程如下：functionT=yy(x,a);k=0;T=0;m=0;q=x(10000);t0=00;fori=2:1001;ifx(i,l)>x(i-l,l)&&x(i,l)>x(i+l,1);ifk=2;breakendk=k+l;tO(k)=i

10、;endendm=abs(abs(x(tO(l)-q)/(x(tO(2)-q)-4);ifm<le-2;T=(tO(2)-tO(1)/10;fprintf('T=%dk=%dcha=%d',T,a,m);end为比例度6赋初值，循环挪用仿真和上述检测模块，直到有输出为止:概念变量a表示比例度(那个地址给a赋初值为)，挪用方式如下：fori=l:100;sim(，');a=a+;yy(y>a)；end输出结果为：T=+001k=cha=»故现在比例度，4.观看记录式(1)系统在上一步整定参数操纵下的单位阶跃闭环操纵曲线。临界比例度衰减曲线法185 .在上一步的基础上，当给定信号中叠加幅值为宽度为2s的干扰时，观看记录式(1)系统闭环操纵仿真曲线。6 .给式系统对象施加幅值为的正弦信号干扰，记录观看单位阶跃响应闭环操纵仿真曲线。四、试探题1.在液位操纵仿真进程中碰到了哪些问题，你是如何解决的？在Matlab的模拟运行中，有些语法有些生疏，只好挪用help命令，有些情形