【正文】 、控制系統(tǒng)頻域分析基本方法1）Bode圖：bode()函數(shù)2）Nyquist圖：nyquist()函數(shù)3）穩(wěn)定裕度計算：margin( )函數(shù)線性系統(tǒng)時間響應分析1）step( )函數(shù)求系統(tǒng)階躍響應2）impulse( )函數(shù)：求取系統(tǒng)的脈沖響應3）lsim( )函數(shù)：求系統(tǒng)的任意輸入下的仿真三、實驗程序及結(jié)果表示下列傳遞函數(shù)模型,并轉(zhuǎn)化成其他的數(shù)學模型1. (1)傳遞函數(shù)以及傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為零極點形式 傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為狀空表達式 （2） 傳遞函數(shù)以及傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為零極點形式傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為狀空表達式（3） 傳遞函數(shù)以及傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為零極點形式傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為狀空表達式(4)狀空表達式以及狀空表達式轉(zhuǎn)化為傳遞函數(shù) 狀空表達式轉(zhuǎn)化為零極點形式一個單位負反饋開環(huán)傳遞函數(shù)為 試繪出系統(tǒng)閉環(huán)的根軌跡圖；并在跟軌跡圖上任選一點，試計算該點的增益K及其所有極點的位置。(t)時系統(tǒng)的響應。并求系統(tǒng)性能指標：穩(wěn)態(tài)值、上升時間、調(diào)節(jié)時間、超調(diào)量。穩(wěn)態(tài)值 、上升時間 、調(diào)節(jié)時間 10 、超調(diào)量 四、實驗總結(jié) 通過本次實驗掌握控制系統(tǒng)數(shù)學模型的基本描述方法和相互轉(zhuǎn)化，了解控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法，掌握控制系統(tǒng)頻域與時域分析基本方法，這個對于我們控制理論的學習非常有幫助，通過模擬讓我們知道自己運算的結(jié)果的正誤，讓自己能夠更好的檢驗。南昌大學實驗報告學生姓名： 費夢娟 學 號： 6100310059 專業(yè)班級： 自動化102班 實驗類型：■ 驗證 □ 綜合 □ 設(shè)計 □ 創(chuàng)新 實驗日期： 實驗成績： 實驗七 控制系統(tǒng)PID校正器設(shè)計法一、實驗目的熟悉常規(guī)PID控制器的設(shè)計方法掌握PID參數(shù)的調(diào)節(jié)規(guī)律學習編寫程序求系統(tǒng)的動態(tài)性能指標 二、實驗基本原理1．模擬PID控制器典型的PID控制結(jié)構(gòu)如圖1所示。比 例積 分微 分對象模型PID控制器r(t)y(t)u(t)e(t)` 圖1 典型PID控制結(jié)構(gòu)PID調(diào)節(jié)器的數(shù)學描述為2 數(shù)字PID控制器在計算機PID控制中，連續(xù)PID控制算法不能直接使用，需要采用離散化方法，通常使用數(shù)字PID控制器。以一系列采樣時刻點kT（T為采樣周期）代表連續(xù)時間t，以矩形法數(shù)值積分近似代替積分，以一階后向差分近似代替微分，即：離散PID表達式：三、實驗程序及結(jié)果在SIMULINK窗口建立如下模型設(shè)計PID控制器，傳遞函數(shù)模型如下計算得出 M= p= tp= tr= ts= yss=滿足條件。此時PID參數(shù)如下表：參數(shù)KpTiTd數(shù)值 552程序如下：%system analyse %M maxmun%p over%tp maxmuntime %ts transitiontime%tr rise_time%yss stablefunction[M,p,tp,tr,ts,yss]=sys_ana(t,y)。tm=length(t)。yss=y(tm)。[M tpk]=max(y)。 tp=t(tpk)。p=(Myss)/yss。while (y(tm)*yss)amp。(y(tm)yss*) tm=tm1。endts=t(tm)。k=1。while y(k)=yss* k=k+1。endtr=t(k)。將輸入信號設(shè)為，調(diào)節(jié)PID控制器參數(shù)，繪制正弦跟蹤曲線。五 實驗總結(jié) 通過這個實驗熟悉常規(guī)PID控制器的設(shè)計方法，掌握PID參數(shù)的調(diào)節(jié)規(guī)律，學會編寫程序求系統(tǒng)的動態(tài)性能指標 ，收獲頗多。南昌大學實驗報告學生姓名： 費夢娟 學 號： 6100310059 專業(yè)班級： 自動化102班 實驗類型：■ 驗證 □ 綜合 □ 設(shè)計 □ 創(chuàng)新 實驗日期： 實驗成績： 實驗八 線性方程組求解及函數(shù)求極值一、實驗目的理解線性方程組求解方法理解函數(shù)求極值方法通過練習以下內(nèi)容熟悉求解線性方程組的方法和函數(shù)求極值的方法二、實驗說明1．自主編寫程序，必要時參考相關(guān)資料2．實驗前應寫出程序大致框架或完整的程序代碼5．實驗學時：2學時三、實驗內(nèi)容及實驗程序求下列方程組的解1） 求下列函數(shù)在指定區(qū)間的最大值1） f=39。(1+x^2)/(1+x^4)39。,x=fminsearch(f,0),ymax=(1+x^2)/(1+x^4)f =(1+x^2)/(1+x^4)x = ymax = 2） f=39。sin(x)cos(x^2)39。,x=fminsearch(f,0),ymax=sin(x)+cos(x^2) f = sin(x)cos(x^2) x = ymax = 四、心得體會： 通過這幾次做實驗，基本掌握了的基本matlab的功能，也把matlab強大的功能應用于其他幾門課實驗數(shù)據(jù)的處理。不得不說matlab的功能很強大，我們只是掌握了其中一點點，matlab中的很多工具箱都很實用，有待自己進一步去探究和學習。35