武漢工程大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式

武漢工程大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告專業(yè)電氣自動(dòng)化班號(hào)03組別指導(dǎo)教師陳艷菲姓名同組者實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)一、典型環(huán)節(jié)的MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)日期2013.10.24第1次實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模塊的使用方法。通過觀察典型環(huán)節(jié)在單位階躍信號(hào)作用下的動(dòng)態(tài)特性，加深對(duì)各典型環(huán)節(jié)響應(yīng)曲線的理解。定性了解各參數(shù)變化對(duì)典型環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)特性的影響。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按下列各典型環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，建立相應(yīng)的SIMULINK仿真模型，觀察并記錄其單位階躍響應(yīng)波形。①比例環(huán)節(jié)和；②慣性環(huán)節(jié)和③積分環(huán)節(jié)④微分環(huán)節(jié)⑤比例+微分環(huán)節(jié)（PD）和⑥比例+積分環(huán)節(jié)（PI）和實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析比例環(huán)節(jié)和；

結(jié)果分析：

由以上階躍響應(yīng)波形圖可知，比例環(huán)節(jié)使得輸出量與輸入量成正比關(guān)系，既無失真也無延遲，響應(yīng)速度快，能對(duì)輸入立即作出響應(yīng)，但是系統(tǒng)易受外界干擾信號(hào)的影響，從而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。②慣性環(huán)節(jié)和結(jié)果分析：

由以上單位階躍響應(yīng)波形圖可知，慣性環(huán)節(jié)使得輸出波形開始時(shí)以指數(shù)曲線上升，上升速度隨時(shí)間常數(shù)（慣性環(huán)節(jié)中s的系數(shù)）的減小而變快。③積分環(huán)節(jié)結(jié)果分析：

積分環(huán)節(jié)的輸出量反映了輸入量隨時(shí)間的積累，積分作用隨著時(shí)間而逐漸增強(qiáng)，其反映速度較比例環(huán)節(jié)遲緩。④微分環(huán)節(jié)結(jié)果分析：

由上圖的單位階躍響應(yīng)波形圖可知，微分環(huán)節(jié)的輸出反映了輸入信號(hào)的變化速度，即微分環(huán)節(jié)能預(yù)示輸入信號(hào)的變化趨勢(shì)，但是若輸入為一定值，則輸出為零。⑤比例+微分環(huán)節(jié)（PD）和結(jié)果分析：

由以上單位階躍響應(yīng)波形知，比例作用與微分作用一起構(gòu)成比例微分環(huán)節(jié)使得系統(tǒng)較單獨(dú)的比例環(huán)節(jié)作用穩(wěn)定，在輸入為常值時(shí)也有響應(yīng)的輸出，避免了單獨(dú)微分環(huán)節(jié)作用時(shí)的“零輸出”。輸出穩(wěn)定時(shí)的幅值與比例環(huán)節(jié)的比例系數(shù)成正比。⑥比例+積分環(huán)節(jié)（PI）和結(jié)果分析：

由以上單位階躍響應(yīng)波形可知，積分環(huán)節(jié)和比例環(huán)節(jié)一起作用使得系統(tǒng)的響應(yīng)速度變快了，其輸出與積分時(shí)間常數(shù)有關(guān)。實(shí)驗(yàn)心得與體會(huì)本次實(shí)驗(yàn)我們熟悉了MATLAB桌面和命令窗口，初步了解SIMULINK功能模塊的基本操作及在控制系統(tǒng)仿真中的部分應(yīng)用。中SIMULINK是MATLAB提供的一種框圖式建模、分析和仿真的交互環(huán)境?？梢钥焖僭谀Ｐ痛翱诮⒖刂葡到y(tǒng)的模型，不需要編程，建模、仿真過程方便直觀。

雖然開始時(shí)候，我覺得很枯燥，很乏味，但是慢慢了解了SIMULINK功能模塊基礎(chǔ)和功能后，沒有想象中那么麻煩，即使matlab軟件界面全部是英文，而且有很多專業(yè)的詞匯，很多地方作為初學(xué)者的我還看不太懂，但在同學(xué)的幫助下，然后自己耐心地做，開始用SIMULINK功能建立模型，得到了圖形，這也讓我對(duì)實(shí)驗(yàn)有了興趣，同時(shí)，也加強(qiáng)了我對(duì)理論的理解。通過SIMULINK功能模塊建立控制系統(tǒng)各個(gè)典型環(huán)節(jié)的模型，進(jìn)行仿真和調(diào)試，得到了各個(gè)典型環(huán)節(jié)在單位階躍信號(hào)作用下的響應(yīng)