控制系统仿真实验报告
更新时间:2023-05-24 22:14:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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控制系统仿真实验报告册
实验课程 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师
月
实验报告须知
实验的最后一个环节是实验总结与报告,即对实验数据进行整理,绘制波形和图表,分析实验现象,撰写实验报告。每次实验,都要独立完成实验报告。撰写实验报告应持严肃认真、实事求是的科学态度。实验结果与理论有较大出入时,不得随意修改实验数据结果,不得用凑数据的方法来向理论靠拢,而要重新进行一次实验,找出引起较大误差的原因,同时用理论知识来解释这种现象。并作如下具体要求:
1. 认真完成实验报告,报告要用攀枝花学院标准实验报告册,作图要用坐标纸。 2. 报告中的电路图、表格必须用直尺画。绘制电路图要工整、选取合适比例,元件参数标 注要准确、完整。
3. 应在理解的基础上简单扼要的书写实验原理,不提倡大段抄书。 4. 计算要有计算步骤、解题过程,要代具体数据进行计算,不能只写得数。
5. 绘制的曲线图要和实验数据吻合,坐标系要标明单位,各种特性曲线等要经过实验教师 检查,曲线图必须经剪裁大小合适,粘附在实验报告相应位置上。
6. 应结合具体的实验现象和问题进行讨论,不提倡纯理论的讨论,更不要从其它参考资料 中大量抄录。
7. 思考题要有自己理解实验原理后较为详尽的语言表述,可以发挥,有的要画图说明,不能过于简单,不能照抄。
8. 实验报告的分数与报告的篇幅无关。
9. 实验报告页眉上项目如实验时间、实验台号、指导教师、同组学生等不要漏填。
目 录
实验一:MATLAB语言基础实验 实验二:Matlab 编程 实验三:控制系统模型与转换实验四:线性控制系统的计算机辅助分析实验五:实验六:线性控制系统的计算机辅助设计实验七:
Simulink 仿真应用
PID 调节器参数最优化仿真
实验时间 实验台号 指导教师 同组学生
实验一 MATLAB语言基础实验
一、实验目的
1. MATLAB的基本操作; 2. MATLAB矩阵运算基础;; 3. MATLAB数值运算基础 4. 二维基本绘图; 5. 特殊图形基本; 6. 三维基本绘图; 7. 图形的控制、表现与修饰 二、实验仪器和设备 计算机、Matlab6.5软件 三、实验内容
第二章:课后习题
1,2,11,12,13, 18,20 四、问答题
1. MATLAB软件有哪些功能特点?MATLAB与C语言语法有和相同之处?
答:1.MATLAB是一种高级语言,主要集中在控制理论系统和方法上,提高控制器
设计的效率和可靠性。C语言和MATLAB都是计算机语言,而且C语言曾是实现MATLAB这种高级语言的底层计算机语言,但C语言有局限性,由于程序冗长难以验证,即使得出结果也不敢相信和依赖该结果,相比之下,MATLAB更可靠、更简洁,能更好的把握要求解的问题。当开关表达式的值等于某表达式,执行该语句后结束该结构,不用 break,同时满足若干个条件之一,则用单元形式。otherwise 语句,不用default,程序的执行结果和各个 case 顺序无关,case 语句中条件不能重复,否则列在后面的条件将不能执行
2. 在MATLAB语言中“:”和“;”的含义什么?
答:“:”表示步距方式;“;”表示矩阵的换行。
实验原始记录
1.
程序: A=[1 2 3 4;4 3 2 1;2 3 4 1;3 2 4 1]
B=[1+4j,2+3j,3+2j,4+1j; 4+1j,3+2j,2+3j,1+4j;
2+3j,3+2j,4+1j,1+4j;2+3j,3+2j,4+1j,1+4j] A(5,6)=5
运行结果:
A =
1 2 3 4 4 3 2 1 2 3 4 1 3 2 4 1 B =
1.0000 + 4.0000i 2.0000 + 3.0000i 3.0000 + 2.0000i + 1.0000i
4.0000 + 1.0000i 3.0000 + 2.0000i 2.0000 + 3.0000i + 4.0000i
2.0000 + 3.0000i 3.0000 + 2.0000i 4.0000 + 1.0000i + 4.0000i
2.0000 + 3.0000i 3.0000 + 2.0000i 4.0000 + 1.0000i + 4.0000i
4.0000 1.0000 1.0000 1.0000
A =
1 2 3 4 0 0 4 3 2 1 0 0 2 3 4 1 0 0 3 2 4 1 0 0 0 0 2.程序:A=magic(8)
B=A(2:2:end,:)
运行结果: A =
64 2 3 61 9 55 54 12 17 47 46 20 40 26 27 37 32 34 35 29 41 23 22 44 49 15 14 52 8 58 59 5 B =
0 0 0 5 60 6 13 51 21 43 36 30 28 38 45 19 53 11 4 62 7 57 50 16 42 24 31 33 39 25 18 48 56 63 1 10
9 55 54 12 13 51 50 16 40 26 27 37 36 30 31 33 41 23 22 44 45 19 18 48 8 58 59 5 4 62 63 1 11. 程序:
t=(-1:0.03:1); y=sin(1./t); plot(y)
运行结果;
10.8
0.60.40.20-0.2-0.4-0.6-0.8-10
10
20
30
40
50
60
70
12.程序:X=[-pi:0.05:pi];
p1=(1.0013)*(X.*X); p2=cos(7*X./2); p3=sin(X)./X;
p4=1-(cos(7*X)).^3;
subplot(2,2,1) ,polar(X,p1) subplot(2,2,2),polar(X,p2) subplot(2,2,3),polar(X,p3)
subplot(2,2,4),polar(X,p4)
运行结果:
13.
程序:ezplot('x^2+y^2-3*x*y^2');
hold on
ezplot('x^3-x^2-y^2+y');
运行结果:
x3-x2-y2+y = 0
y
-6
-4
-2
0x
2
4
6
18.程序:A=[70.5 3.5 0 0;8 33 4.1 0;0 9 103 -1.5;0 0 3.7 19.3];
B=[5 7 6 5;7 10 8 7;6 8 10 9;5 7 9 10]; A1=det(A) B1=det(B) A2=trace(A) B2=trace(B) A3=rank(A) B3=rank(B) A4=poly(A) B4=poly(B) A5=norm(A) B5=norm(B)
运行结果:A1 = 4.5317e+006 B1 = 1 A2 =
225.8000 B2 = 35 A3 = 4 B3 = 4 A4 =
1.0e+006 *
0.0000 -0.0002 0.0169 -0.4841 4.5317 B4 =
1.0000 -35.0000 146.0000 -100.0000 1.0000 A5 =
103.7276 B5 =
30.2887
20. 程序
A=[-9 11 -21 63 -252;70 -69 141 -421 1684;-575 575 -1149 3451 -13801; 3891 -3891 7782 -23345 93365;1024 -1024 2084 -6144 24573]; C=inv(A),[V,D]=eig(A) 结果 C =
0.6235 -0.2471 0.1176 0.0235 -0.0000 0.1184 0.7633 -0.2525 -0.0496 -0.0043 0.0041 -0.0081 -0.0324 -0.0123 0.0292 -0.4370 0.8740 5.0282 0.7791 -0.2004 -0.1307 0.2613 1.2445 0.1928 -0.0527 V =
Columns 1 through 4
-0.0026 + 0.0000i -0.0026 - 0.0000i -0.1398 + 0.1563i -0.1398 -
0.1563i
0.0173 + 0.0000i 0.0173 - 0.0000i -0.0357 - 0.2238i -0.0357 + 0.2238i
-0.1415 + 0.0000i -0.1415 - 0.0000i -0.0064 + 0.0003i -0.0064 - 0.0003i
0.9572 0.9214
0.2519 + 0.0070i 0.0159i
Column 5
-0.2946 -0.0778 0.0065 -0.9259 -0.2230 D =
1.0e+002 *
0.9572 0.2519 - 0.0070i 0.2353 - 0.0159i 0.9214 0.2353 +
Columns 1 through 4
-0.0149 + 6.8722i 0 0 0
0 0
0 0
0 0.0120 - 0.0046i
0 0
Column 5
0 0 0 0 0.0159
-0.0149 0 0 0 - 6.8722i 0 0.0120 + 0.0046i 0 0
指导教师:
年 月 日
实验时间 实验台号 指导教师 同组学生
实验二 Matlab 一、实验目的
1、M文件编程基本方法; 2、程序的流程控制; 3、程序的调试和优化 二、实验仪器和设备 计算机、Matlab6.5软件 三、实验内容
第二章:课后习题 4,9,21,25,26
实验原始记录
2.8第4题
>> tic,s=0;for i=0:63,s=s+2.^i;end;toc tic,i=0:63;s=sum(2.^i);toc
elapsed_time =
编程
elapsed_time =
0.0150 >> s s =
1.8447e+019 21题
>> A=[1 2 3;4 5 6;7 8 0] b=[2 3 6;3 5 2;3 2 2] C=[1 3 2;3 4 1;5 2 1] X=dlyap(A,C) A =
1 2 3 4 5 6
7 8 0 b =
2 3 3 C =
1 3 5 X =
0.4107 0.9312 -1.1949 3 6 5 2 2 2 3 2 4 1 2 1 0.0688 -1.2085 1.0729 -0.2171 0.2672 -0.2189
9题
25题
function dx=rossler(t,x)
dx=[-x(2)-x(3);x(1)+0.2*x(2);0.2+(x(1)-5.7)*x(3)];
……………………………………………………………………………. x0=[0; 0; 0];
[t,y]=ode45('rossler',[0,100],x0); plot(t,y)
figure; plot3(y(:,1),y(:,2),y(:,3)), grid,
控制系统仿真与 CAD
.
2.8第26题
function [c,ce]=c2f1a(x) ce=[];
c=[4*x(1)^2+x(2)^2-4];
>>f=inline('x(1)^2-2*x(1)+x(2)','x'); x=fmincon(f,[1;2],[],[],[],[],[0;0],[],'c2f1a') x= 1.0000 0
不存在,因为无意义。
指导教师:
年 月 日
实验时间 实验台号 指导教师 同组学生
实验三 系统控制稳态性仿真实验
一、实验目的
二、实验仪器和设备
三、实验原理
四、实验内容与步骤
五、数据处理
六、问答题
分析当ωn取2、4、6、8、10、12的伯德图曲线特性?
实验原始记录
指导教师:
年 月 日
实验时间 实验台号 指导教师 同组学生
实验四
一、实验目的
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