武汉理工大学学生实验报告书3

实验课程名称：计算机仿真动态系统的Simulink仿真成绩实验者专业班级组别同组者实验日期14年11月23日一部分：实验预习报告（包括实验目的、意义，实验基本原理与方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等）一、实验要求⑴熟悉主要模块库中的模块；⑵熟悉Simulink仿真框图的绘制方法，初步掌握常用模块的参数设置方法；二、实验内容1、第1项：系统的频率响应演示绘制图示框图，改变输入正弦信号的频率进行频率响应演示。改变系统的前向通道中的传递函数进行频率响应分析。实验报告要求：⑴绘出自己绘制的仿真框图，并附上仿真的结果；⑵分析频率响应的特点。第2项：直流电动机闭环调速系统框图仿真已知晶闸管—直流电动机单闭环调速系统的动态结构图，如下图所示。其中，电枢电阻Ra＝0.5Ω，系统主电路总电阻R＝1Ω，额定磁通下的电机电动势转速比Ce＝0.1925V.min/r，电枢回路的电磁时间常数Ta＝0.017s，系统运动部分飞轮矩相应的机电时间常数Tm＝0.075s，系统测速反馈系数Kt＝0.01178V.s/min，整流触发装置的放大系数Ks＝44，三相桥平均失控时间Ts＝0.00167s，比例放大器的放大系数Kp＝10。⑴试绘制出该系统的单位阶跃响应曲线；⑵将比例放大器改为比例积分调节器，它的两个系数T1＝0.049s，T2＝0.088s。试绘制出该系统单位阶跃响应曲线；以及在扰动信号作用下的单位阶跃响应曲线和脉冲响应曲线；⑶将输入改成阶跃信号发生器，扰动输入改成脉冲输入，输出用示波器显示，进行仿真。三、实验报告要求绘出自己绘制的仿真框图，并附上编写的程序和仿真的结果；第二部分：实验过程记录（可加页）（包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）1、系统的频率响应演示仿真框图：示波器显示：w=1时w=2时2、直流电动机闭环调速系统框图仿真(1)该系统的单位阶跃响应曲线仿真框图：程序及注释：%progsy4.mRa=0.5;R=1;Ce=0.1925;Ta=0.017;Tm=0.075;Kt=0.01178;Ks=44;Kp=10;Ts=0.00167;%参数的赋值[a,b,c,d]=linmod2('fangzhen1');%fangzhen1是绘制的框图名sys=ss(a,b,c,d);%状态空间模型step(sys)%阶跃响应阶跃响应曲线：(2)将比例放大器改为比例积分调节器=1\*GB3①无扰动时系统框图：程序及注释：%progsy4.mRa=0.5;R=1;Ce=0.1925;Ta=0.017;Tm=0.075;Kt=0.01178;Ks=44;Kp=10;Ts=0.00167;T1=0.049;T2=0.088;%参数的赋值[a,b,c,d]=linmod2('fangzhen2');%fangzhen2是绘制的框图名sys=ss(a,b,c,d);%状态空间模型step(sys)%阶跃响应阶跃响应曲线：=2\*GB3②有扰动时系统框图：程序及注释：%progsy4.mRa=0.5;R=1;Ce=0.1925;Ta=0.017;Tm=0.075;Kt=0.01178;Ks=44;Kp=10;Ts=0.00167;T1=0.049;T2=0.088;%参数的赋值[a,b,c,d]=linmod2('fangzhen3');%fangzhen3是绘制的框图名sys=ss(a,b,c,d);%状态空间模型figure(1);%step(sys)%阶跃响应figure(2);%impulse(sys)%脉冲响应阶跃响应曲线：脉冲响应曲线：（3）将输入改成阶跃信号发生器，扰动输入改成脉冲输入，输出用示波器显示系统框图：示波器显示：教师签字__________第三部分结果与讨论（可加页）一、实验结果分析（包括数据处理、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等）二、小结、建议及体会三、思考题系统的频率响应演示（1）分析频率响应的特点：频率响应是系统对正弦输入信号的稳态响应。频率响应特性是系统在不同频率的正弦信号输入时，其稳态输出随频率而变化(ω由0变到∞)的特性。对于稳定的线性定常系统，加入一个正弦信号，系统的稳态响应是一个与输入同频率的正弦信号，稳态响应与输入不同之处仅在于幅值和相位。其幅值放大了A（ω）=|G(jω)|倍，相位移动了Φ（ω）=∠G(jω)。（A（ω）和Φ（ω）都是频率的函数）直流电动机闭环调