控制工程基础实验报告

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！目录实验三...........................................13.1实验目的.................................13.2实验内容.................................13.3实验结果.................................2实验四...........................................154.1实验目的.................................154.2实验内容.................................154.3实验结果.................................15一、实验目的：1、掌握控制系统数学模型的基本描述方法和相互转化2、了解控制系统的稳定性分析方法3、掌握控制系统频域与时域分析基本方法二、实验内容1、表示下列传递函数模型,并转化成其他的数学模型S2)(S6S6)22G(S)S(S(S3S2S5)3324S2G(S)(S2S5)31(S))G(2SS2)010xxu11121xx22xy011x22、一个单位负反馈开环传递函数为kG(S)S(0.5S1)(4S所有极点的位置。103.已知某负反馈系统的前向通路传递函数为，反馈通路传递函数s21为10.3。绘制系统的单位阶跃响应曲线，并计算上升时间，峰值时间，超调s量，延迟时间。三、实验结果1（1）传递函数模型num=4*conv([1,2],conv([1,6,6],[1,6,6]));>>den=conv([1,0],conv([1,1],conv([1,1],conv([1,1],[1,3,2,5]))));>>Gs=tf(num,den)Transferfunction:4s^5+56s^4+288s^3+672s^2+720s+288-----------------------------------------------------s^7+6s^6+14s^5+21s^4+24s^3+17s^2+5s零极点模型[z,p,k]=tf2zp(num,den)z=-4.7321+0.0000i-4.7321-0.0000i-2.0000-1.2679-1.2679p=0-2.9042-0.0479+1.3112i-0.0479-1.3112i-1.0000-1.0000+0.0000i-1.0000-0.0000ik=4>>Gs2=zpk(Gs)Zero/pole/gain:4(s+4.732)^2(s+2)(s+1.268)^2--------------------------------------------s(s+2.904)(s+1)^3(s^2+0.09584s+1.722)状态空间模型>>[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)A=-6-14-21-24-17-50100000010000001000000100000010000001000000B=1000000C=D=00456288672720288>>Gs3=ss(Gs)a=x1-64000x2x3x4x5x6x7x1x2x3x4x5-3.5-2.625-1.5-1.063-0.31250020000200001000000000000x6x7000000001000.500b=u1x116x20x30x40x50x60x70c=d=x1x2x3x4x5x6x7y100.06250.43751.1252.6252.8132.25u1y10（2）传递函数模型num=[4,-2];den=[1,0,2,5];>>gs=tf(num,den)Transferfunction:4s-2-------------s^3+2s+5零极点模型>>[z,p,k]=tf2zp(num,den)z=0.5000p=0.6641+1.8230i0.6641-1.8230i-1.3283k=4>>gs2=zpk(gs)Zero/pole/gain:4(s-0.5)--------------------------------(s+1.328)(s^2-1.328s+3.764)状态空间模型gs3=ss(A,B,C,D)a=x1x2x3x10-2-5x2100x3010b=u1x11x20x30c=x1x2x3y104-2d=u1y103零极点模型>>z=[];>>p=[-0.5,-2];>>k=[0.5];>>gs1=zpk(z,p,k)Zero/pole/gain:0.5-------------(s+0.5)(s+2)传递函数模型>>[num,den]=zp2tf(z,p,k)num=000.50001.0000den=1.00002.5000>>gs=tf(num,den)Transferfunction:0.5---------------s^2+2.5s+1状态空间模型[A,B,C,D]=zp2ss(z,p,k)A=-2.5000-1.00001.00000B=10C=D=00.50000>>gs3=ss(A,B,C,D)a=x1x1-2.5x2x2-110b=u1x11x20c=d=x1x200.5y1u1y10（4）状态空间模型A=[01;-1-2];>>B=[0;1];>>C=[01];>>D=[0];gs3=ss(A,B,C,D)a=x1x2x101x2-1-2b=u1x10x21c=x1x2y101d=u1y10传递函数模型[num,den]=ss2tf(A,B,C,D)num=01.0000-0.0000den=121gs=tf(num,den)Transferfunction:s-1.11e-016-------------s^2+2s+1零极点模型>>[z,p,k]=ss2zp(A,B,C,D)z=0p=-1-1k=1>>gs2=zpk(z,p,k)Zero/pole/gain:s-------(s+1)^22num=[1];den=conv([1,0],conv([0.5,1],[4,1]));>>rlocus(num,den);>>[K,Poles]=rlocfind(num,den)Selectapointinthegraphicswindowselected_point=1.1635+3.1522iK=103.6761Poles=-4.59571.1728+3.1471i1.1728-3.1471i3由图形可知：上升时间tr=0.8,峰值时间tp=1.2，超调量Mp=0.19一．实验目的1．研究校正环节的工作原理以及设计实现方法；2．研究校正环节对系统稳定性及过渡过程的影响；3．熟练掌握利用Matlab实现系统辅助设计及仿真技术。二．实验内容在Matlab环境下实现校正环节的设计，包括利用Simulink对校正前、后系统进行仿真，得出系统的动、静态性能。K已知系统的开环传递函数为G(s)，试设计校正环s0.25ss)节，要求稳态速度误差系数为10，相位裕度为；30三、实验结果及分析由要求可知，K