matlab在自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-24 18:59本頁面
【正文】 Bode(num，den)可以繪制傳遞函數(shù)為時(shí)系統(tǒng)的bode圖。帶左端變量的bode函數(shù)運(yùn)行后，屏幕上將不顯示bode圖，而是在用戶指定的頻率點(diǎn)向量ω上把系統(tǒng)的頻率特性表示成幅值和相角，并分別由mag矩陣和phase矩陣來表示。Bode函數(shù)具有自動(dòng)頻率選擇功能，函數(shù)的輸入變量部分未給出頻率的范圍，則該函數(shù)能根據(jù)系統(tǒng)模型的特性自地選擇頻率的變化范圍。若需要人為地指定頻率范圍或頻率點(diǎn)ω，可以在函數(shù)的輸入變量部分包含所定義ω。ω的定義可以采用logspace函數(shù)，其格式為W=logspace(a，b，n) 其中，a表示最小頻率10a；b表示最大頻率10b；n表示10a~10b之間的頻率點(diǎn)數(shù)。例213 繪制 的bode圖，如果指定頻率范圍：～ 則MATLAB命令可寫為：num=100*[1 2]。den=[1 21 20 0]。w=logspace(1,2,200)。bode(num,den,w)。grid。仿真曲線如圖217所示：圖217 函數(shù)的bode圖MATLAB中繪制Nyquist圖的函數(shù)是nyquist()，調(diào)用格式為：Nyquist(num，den)；Nyquist(num，den，w)；[re，im]= Nyquist(num，den)；[re，im]= Nyquist(num，den，w)；Nyquist(num，den)可以繪制傳遞函數(shù)為時(shí)系統(tǒng)的nyquist圖。帶左端變量的nyquist函數(shù)運(yùn)行后，屏幕上將不顯示nyquist圖，而是在指定的頻率點(diǎn)向量ω上把系統(tǒng)的頻率特性表示成re和im矩陣，分別對應(yīng)系統(tǒng)頻率特性的實(shí)部和虛部。例214 繪制的Nyquist曲線，則MATLAB命令可表述為：num=1。den=[1 1 2]。nyquist(num,den)。grid。仿真曲線如圖218所示：圖218 函數(shù)的Nyquist曲線此時(shí)可以放大鏡工具或軸函數(shù)axis( )命令進(jìn)行局部放大，進(jìn)行穩(wěn)定性分析。 MATLAB頻域特性分析 例215 對于典型二階系統(tǒng)，已知%= 15%， = 3s (= 2%)，試計(jì)算相角余度。本例主要考察如何根據(jù)典型二階系統(tǒng)的時(shí)域指標(biāo)來求取其頻域指標(biāo)，但首先要根據(jù)已知條件確定典型二階系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)?？稍贛ATLAB中輸入如下命令：clcdeta= 。ts= 3。keth= sin( atan( log( deta) / pi) )。wn=( ts* keth)。G= tf ( [ wn^ 2],conv( [ 1,0],[ 1,2* keth* wn] ) )。figure( 1)。margin( G)。gridG1= feedback( G,1)。figure( 2)。step(G1)。grid圖219 對數(shù)頻率特性 圖220 單位階躍響應(yīng)程序運(yùn)行后可得到對數(shù)頻率特性曲線和單位階躍響應(yīng)曲線，如圖21220所示。從圖21220可以直觀地看出時(shí)域指標(biāo)和頻域指標(biāo)的關(guān)系，由圖219很容易求出相角裕度= =[12]。 3 結(jié) 論在自動(dòng)控制原理的實(shí)驗(yàn)中，充分利用MATLAB庫函數(shù)及其作圖功能，使得實(shí)驗(yàn)非常直觀，可以隨時(shí)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)圖中的參數(shù)并立刻看到動(dòng)態(tài)仿真圖形，將不同參數(shù)的效果圖進(jìn)行對比，大大縮短了對控制系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算和設(shè)計(jì)的時(shí)間，提高了上課效率，也使實(shí)驗(yàn)更形象生動(dòng)。學(xué)生也可利用MATLAB自己檢測對所學(xué)知識的掌握情況，這大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)積極性，提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。綜上所述，利用MATLAB輔助自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)，將MATLAB語言更好地融入后續(xù)課程，將是大有裨益的，不僅為理論教學(xué)提供了全新的方法，又可提供形象、生動(dòng)的波形演示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也可以提高控制系統(tǒng)的分析能力，達(dá)到事半功倍的效果。 參考文獻(xiàn)[1] 胡壽松．自動(dòng)控制原理[M]．北京：科學(xué)出版社，2005.[2] 劉叔軍．MATLAB7．0控制系統(tǒng)應(yīng)用與實(shí)例[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006．[3] 李遠(yuǎn)生．基于MATLAB自動(dòng)控制系統(tǒng)建模與仿真[J]．湖南電力，2011，31(3)：1819.[4] 官俊，劉泉民．MATLAB在自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用研究[J]．現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010，(16)：3335.[5] 沈傳文，陳剛．基于MATLAB 的自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件的設(shè)計(jì)[J]．電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2001，23(4)：2629.[6] 師宇杰．自動(dòng)控制原理基于MATLAB仿真的多媒體授課教材（上冊）[M]．北京國防工業(yè)出版社，2007．[7] 馬向國，劉同娟，張旭鳳．基于MATLAB 的自動(dòng)控制原理虛擬實(shí)驗(yàn)仿真平臺[J]．現(xiàn)代教育裝備，2010，1(9)：5557.[8] 徐薇莉，田作華．自動(dòng)控制理論與設(shè)計(jì)（新版）[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，2007．[9] 王丹力，邱治平．MATLAB控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 仿真 應(yīng)用[M]．北京：中國電力出版社，2007．[10] 李文磊，劉士榮．MATLAB在自動(dòng)控制理論實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J]．中國科技論文統(tǒng)訃源期刊，2006，23(2)：2225.[11] 李彥梅，張三剛．MATLAB在自動(dòng)控制原理教學(xué)中的應(yīng)用[J]．安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，5：1416.[12] 崔治，崔憲普．MATLAB仿真在自動(dòng)控制原理課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)，2009，18：23. 致 謝本論文是在導(dǎo)師宋曉燕副教授的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處事的道理。本論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！本論文的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此感謝周豐群院長、王化冰老師、李闊湖老師、卞和營老師的指導(dǎo)和幫助，沒有他們的幫助和支持是沒有辦法完成我的論文的。
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