自動控制原理實驗

2020-12-17 電科前沿

《自動控制原理》仿真實驗

實驗一 拉氏變換與動態系統模型

實驗目的:

1.掌握拉氏變換和拉氏反變換

2.掌握MATLAB如何描述動態系統模型

3.了解傳遞函數零極點的概念和求取方法

實驗內容:

創建一個 4 階系統的 TF 對象,其微分方程為:

並繪製極、零點圖。

實驗二 時域分析

實驗目的:

1.掌握如何利用MATLAB求取系統的脈衝、階躍和速度等時域響應;

2.理解穩定性、瞬態響應和穩態誤差的概念;

3.理解零極點對系統特性的影響。

實驗內容:

一個線性定常系統的傳遞函數是

使用MATLAB建立傳遞函數,確定它的極點和零點,並繪製系統的脈衝響應、系統的階躍響應(t=0至t=10)和速度響應。

實驗三 頻域分析

實驗目的:1.熟練繪製系統的Nquist圖和Bode圖;

2.熟練掌握系統的頻域分析方法。

實驗內容:一個線性定常系統的傳遞函數是

使用MATLAB繪製系統的Nquist圖和Bode圖,並分析系統的穩定性。

實驗四 根軌跡分析

實驗目的:1.熟練掌握用MATLAB繪製系統的根軌跡的方法。

2.掌握利用根軌跡分析系統性能的方法。

實驗內容:已知系統開環傳遞函數

試繪製該系統的根軌跡,並求系統在任意給定點的增益。然後根據根軌跡分析系統的穩定性。

實驗五 基於Simulink的PID控制研究

一、實驗目的:

1.理解PID的基本原理

2.研究PID控制器的參數對於系統性能的影響

二、實驗內容

1.利用matlab軟體,針對控制對象設計單閉環PID控制系統

2.通過調節PID控制器的參數,研究PID控制參數對系統性能的影響。

3. 設受控對象為:

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