matlab专业课程设计方案报告书.doc
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1、计算机仿真及应用课程设计汇报书学号: 08057102, 08057127 班级: 自动化081 姓名 陈婷,万嘉 目 录一、设计思想二、设计步骤三、调试过程四、结果分析五、心得体会六、参考文件选题一、考虑以下图所表示电机拖动控制系统模型,该系统有双输入,给定输入和负载输入。1、 编制MATLAB程序推导出该系统传输函数矩阵。M(t)一2、 若常系数增益为:C1KaKm1,Kr3,C20.8,Kb1.5,时间常数T15,T20.5,绘制该系统根轨迹、求出闭环零极点,分析系统稳定性。若和分别为单位阶跃输入,绘制出该系统阶跃响应图。(要求C1,Ka,Km,Kr,C2,Kb, T1,T2全部参数全部
2、是可调)R(t)C1KaKrKmKbC2一一一设计思想 题目分析:系统为双输入单输出系统,采取分开计算,再叠加。要求参数均为可调,而matlb中不能计算未赋值函数,那么我们能够把参数设置为可输入变量,运行期间依据要求赋值。设计思绪:使用append命令连接系统框图。选择参数=input(inputanumber:)实现参数可调。采取方案:将结构框图每条支路稍作简化,建立各条支路连接关系结构函数,运行得出对应传输函数。在得出传输函数基础上,使用对应指令求出系统闭环零极点、画出其根轨迹。经过判定极点是否在左半平面来编程判定其系统是否稳定。二设计步骤 (1)将各模块通路排序编号(2)使用append
3、命令实现各模块未连接系统矩阵(3)指定连接关系(4)使用connect命令结构整个系统模型三调试过程出现问题分析及处理措施:在调试过程出现很多平时不注意且不易寻求问题,比如输入逗号和分号在系统运行时不支持汉字格式,这时需要将其全部换成英文格式,这类程序错误需要细心。 在实现参数可调时初始是将其设为常量,再将其赋值进行系统运行,这么参数可调性差,后用 参数=input(inputanumber:)实现。 最终是在建立通路连接关系时需要细心。四结果分析源代码:Syms C1 C2 Ka Kr Km Kb T1 T2C1=input(inputanumber:)C2=input(inputanumb
4、er:)Ka=input(inputanumber:)Kr=input(inputanumber:)Km=input(inputanumber:)Kb=input(inputanumber:)T1=input(inputanumber:)T2=input(inputanumber:)G1=tf(C1,0 1);G2=tf(Ka*Kr,0 1);G3=tf(Km,T1 1);G4=tf(1,T2 1);G5=tf(1,1 0);G6=tf(-C2,1);G7=tf(-Kb,1);G8=tf(-1,1);Sys=append(G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8)Q=1 0 0;2 1
5、6;3 2 7;4 3 8;5 4 0;6 5 0;7 4 0;8 0 0;INPUTS1=1;OUTPUTS=5;Ga=connect(Sys,Q,INPUTS1,OUTPUTS)INPUTS2=8;OUTPUTS=5;Gb=connect(Sys,Q,INPUTS2,OUTPUTS)rlocus(Ga)rlocus(Gb)step(Ga,Gb)Z1=tzero(Ga)Z2=tzero(Gb)p=pole(Ga)p=pole(Gb)if p(real)0 yeselse noend仿真框图: 函数Ga(R(t)为输入)根轨迹Ga传函及其表示式:Ga=connect(Sys,Q,INPUTS1
6、,OUTPUTS) Transfer function: 1.2-s3 + 2.2 s2 + s + 0.96 函数Gb(M(t)为输入)根轨迹 Gb 传函及其表示式: Gb=connect(Sys,Q,INPUTS2,OUTPUTS) Transfer function: -2 s - 0.4-s3 + 2.2 s2 + s + 0.96由图可知:闭环极点靠近虚轴,系统快速性不好函数Ga(上),Gb(下)阶跃响应曲线3仿真结果分析阶跃响应是衡量系统控制性能优劣和定义时域性能指标,所以可由此图得出两个函数性能指标。 G(a) 函数延迟时间: 上升时间:峰值时间:超调量: 调整时间:稳态误差:
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