版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、實驗二 離散控制系統(tǒng)分析方法一、實驗?zāi)康?利用MATLAB對各種離散控制系統(tǒng)進行時域分析。二、實驗指導(dǎo)1控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析由前面章節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容可知,對線性系統(tǒng)而言,如果一個連續(xù)系統(tǒng)的所有極點都位于s平面的左半平面,則該系統(tǒng)是一個穩(wěn)定系統(tǒng)。對離散系統(tǒng)而言,如果一個系統(tǒng)的全部極點都位于z平面的單位圓內(nèi)部,則該系統(tǒng)是一個穩(wěn)定系統(tǒng)。一個連續(xù)的穩(wěn)定系統(tǒng),如果所有的零點都位于s平面的左半平面,即所有零點的實部小于零,則該系統(tǒng)是一個最小相位系統(tǒng)。一個離散的穩(wěn)定系統(tǒng),如果所有零點都位于z平面的單位圓內(nèi),則稱該系統(tǒng)是一個最小相位系統(tǒng)。由于Matlab提供了函數(shù)可以直接求出控制系統(tǒng)的零極點,所以使用Matlab
2、判斷一個系統(tǒng)是否為最小相位系統(tǒng)的工作就變得十分簡單。2控制系統(tǒng)的時域分析時域分析是直接在時間域?qū)ο到y(tǒng)進行分析。它是在一定輸入作用下,求得輸出量的時域表達式,從而分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)誤差。這是一種既直觀又準(zhǔn)確的方法。Matlab提供了大量對控制系統(tǒng)的時域特征進行分析的函數(shù),適用于用傳遞函數(shù)表示的模型。其中常用的函數(shù)列入表1,供學(xué)生參考。表1 常用時域分析函數(shù)函數(shù)說 明step連續(xù)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)impulse連續(xù)系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)covar連續(xù)系統(tǒng)對白噪聲的方差響應(yīng)initial連續(xù)系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)lsim連續(xù)系統(tǒng)對任意輸入的響應(yīng)dstep離散系統(tǒng)的階躍響應(yīng)dimpulse離散系統(tǒng)的脈沖響
3、應(yīng)dcovar離散系統(tǒng)對白噪聲的方差響應(yīng)dinitial離散系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)dlsim離散系統(tǒng)對任意輸入的響應(yīng)filter數(shù)字濾波器例1已知閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)試繪出其單位階躍響應(yīng)及單位斜波輸入響應(yīng)。解:為求其單位階躍響應(yīng)及單位斜波輸入響應(yīng),編制程序如下:num=1.5;den=1 0.5 0;sysd=tf(num,den,0.1)y,t,x=step(sysd);subplot(1,2,1)plot(t,y);xlabel('Time-Sec');ylabel('y(t)');gtext('單位階躍響應(yīng)')grid;u=0:0.1:1;subp
4、lot(1,2,2)y1,x=dlsim(num,den,u);plot(u,y1)xlabel('Time-Sec');ylabel('y(t)');gtext('單位速度響應(yīng)')grid二、 實驗內(nèi)容1、MATLAB在離散系統(tǒng)的分析應(yīng)用對于下圖所示的計算機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1,已知系統(tǒng)采樣周期為T=0.1s,被控對象的傳遞函數(shù)為,數(shù)字控制器,試求該系統(tǒng)的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)和單位階躍響應(yīng)。 圖1 計算機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖實驗步驟:1).求解開環(huán)脈沖傳遞函數(shù),運用下面的matlab語句實現(xiàn):>> T=0.1;>> sys=tf(2,
5、0.005 0.15 1 0); %將傳函分母展開>> sys1=c2d(sys,T,'zoh');>> sys2=tf(1 -0.36,1 0.98,0.1);>> sys3=series(sys2,sys1)執(zhí)行語句后,屏幕上顯示系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為:sys3 = 0.03362 z3 + 0.05605 z2 - 0.01699 z - 0.002717 - z4 - 0.5232 z3 - 0.9201 z2 + 0.4922 z - 0.04879 Sample time: 0.1 seconds2).求其閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù),可以
6、輸入下列matlab語句來實現(xiàn):>> sys4=tf(1);>> sys5=feedback(sys3,sys4,-1)執(zhí)行語句后,會顯示系統(tǒng)的開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為:sys5 = 0.03362 z3 + 0.05605 z2 - 0.01699 z - 0.002717 - z4 - 0.4896 z3 - 0.8641 z2 + 0.4752 z - 0.05151 Sample time: 0.1 seconds3).最后可用下列命令繪制該離散系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng),其結(jié)果如圖所示:>> step(sys5)離散系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線為:4).還可以繪制該離
7、散系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng),其結(jié)果如圖所示:>> impulse(sys5)實驗結(jié)果:2、 SIMULINK在離散系統(tǒng)的分析應(yīng)用所給的離散系統(tǒng)的Simulink仿真模型如圖2所示,在建立的仿真模型中,設(shè)置數(shù)字控制器和零階保持器的采樣時間為0.1s。運行仿真模型就可以獲得系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng),該離散系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線,如圖3。圖2 系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)Simulink仿真模型圖3 離散系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線圖4 系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)Simulink仿真模型設(shè)置脈沖輸入?yún)?shù)如下:圖5 離散系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線實驗結(jié)果:問題分析:在實驗的過程中,由于對matlab軟件熟練度不足和對軟件某些認識上的不足,使得程序在運行過程中出
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 轉(zhuǎn)崗培訓(xùn)心得體會15篇
- 5.2 薪火相傳有繼承(同步課件) 2024-2025學(xué)年高中政治統(tǒng)編版選擇性必修二法律與生活
- 2024-2025學(xué)年小學(xué)心理健康五年級大象版教學(xué)設(shè)計合集
- 2024-2025學(xué)年高中物理選修3-3粵教版教學(xué)設(shè)計合集
- 京改版(2013)第四冊信息技術(shù) 4.4.1處理數(shù)據(jù) 教案
- 第11課 中國古代的民族關(guān)系與對外交往 教學(xué)設(shè)計高中歷史統(tǒng)編版(部編版)選擇性必修1
- 高中人教版體育與健康《羽毛球》教案
- 北師大版數(shù)學(xué)五年級下冊 確定位置(一)教案
- 高中物理人教版必修一教案:2.5自由落體運動
- 人美版高中美術(shù)《美術(shù)鑒賞》必修第四課-對客觀世界的主觀表達-走進意象藝術(shù)-教案
- 臺兒莊古城研學(xué)的課程設(shè)計
- 資產(chǎn)管理(培訓(xùn)課件)
- 職業(yè)技能考評員培訓(xùn)
- 醫(yī)院災(zāi)害脆弱性分析-HVA
- 體質(zhì)測試成績表(自動統(tǒng)計數(shù)據(jù))(小學(xué)、初中)
- 中小學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)與綜合能力培養(yǎng)
- 大象版科學(xué)小學(xué)二年級上冊同步配套教學(xué)課件(全冊)
- 新課標(biāo)學(xué)習(xí)心得體會1000字范文10篇
- 軟件使用授權(quán)書
- 休克的診療指南
- 2023年銀行零售工作總結(jié)
評論
0/150
提交評論