《机械工程控制基础》课程设计MATLAB软件基本操作Word文档下载推荐.docx
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在MATLAB的命令窗口打入MATLAB命令和函数,回车后立即执行该命令。
在命令窗口修改程序不方便。
程序较长时,应打开一个新文件,在新文件内编写和修改程序。
然后为程序命名,并保存在同一子目录下。
此后在命令串口打入程序名并回车,就执行改程序。
2.Simulink软件包
3.Simulink软件包可用来对动态系统进行建模,仿真和分析。
Simulink采用模块和图表组成系统的结构图模型。
这种图形界面与《自动控制原理》中的传递函数动态框图非常相似,同时采用类似于电子示波器的模块显示仿真曲线。
Simulink使用:
1.开启Simulink窗口及模块库
2.建立新文件
3.复制模块
4.模块之间的连接
5.选择对象与善处对象
6.仿真与显示
MATLAB控制系统工具箱和符号运算工具箱的使用
1.熟悉MATLAB基本操作方法。
2.学会MATLAB控制系统工具箱和符号运算工具箱的使用
3.学会用MATLAB对课程中的主要概念,原理,类型,问题进行计算,绘图
3-5
numg=[1];
deng=[1,1,0];
numh=[1];
denh=[1];
t=[0:
0.1:
20];
[num,den]=feedback(numg,deng,numh,denh,-1);
step(num,den,t);
3-14
(1)
p=[12121];
roots(p)
ans=
-1.8832
0.2071+0.9783i
0.2071-0.9783i
-0.5310
因为特征根不是全部处于复平面左平面,所以系统不稳定;
(2)
p=[12812201616];
-0.0000+2.0000i
-0.0000-2.0000i
-1.0000+1.0000i
-1.0000-1.0000i
0.0000+1.4142i
0.0000-1.4142i
因为特征根全部位于复平面左平面,所以系统稳定;
3-16
(a)
G1=tf([10],[110]);
H=tf([101],[1]);
GS2=G1/(1+G1*H)
Transferfunction:
10s^2+10s
------------------------------
s^4+102s^3+111s^2+10s
>
GS=minreal(GS2)
10
----------------
s^2+101s+10
P=[110110];
roots(P)
-100.9009
-0.0991
因为特征根在复平面左平面,所以该系统稳定;
(b)
H=tf([20],[1]);
G2=tf([11],[10]);
G3=G1/(1+G1*H);
GS4=G3*G2/(1+G3*G2)
10s^8+240s^7+660s^6+640s^5+210s^4
-----------------------------------------------------------------
s^10+44s^9+536s^8+1164s^7+1101s^6+640s^5+210s^4
GS=minreal(GS4)
10s+10
------------------------
s^3+21s^2+10s+10
P=[1211010];
-20.5368
-0.2316+0.6582i
-0.2316-0.6582i
因为特征根在复平面左平面,所以系统稳定。
MATLAB辅助的超前-滞后校正器设计
1.深入了解MATLAB基本操作方法。
2.加深MATLAB控制系统工具箱和符号运算工具箱的使用技能
3.掌握用MATLAB对课程中的主要概念,原理,类型,问题进行计算,绘图
4.掌握MATLAB辅助的超前-滞后校正器设计
5-9-1
K=20;
G0S=tf([K],[0.510]);
margin(G0S);
phi=50-18+6
a=(1+sin(phi*pi/180))/(1-sin(phi*pi/180))
phi=
38
a=
4.2037
10*log10(a)
6.2364
|G0(jw)|=20*lg10(K)-20*lg10(w)-20*lg10(sqrt((0.5*w)^2+1))
symsw;
s=20*log10(K)-20*log10(w)-20*log10(sqrt((0.5*w)^2+1))+6.2364;
solve(s)
8.94633286257850635564
[x,y]=bode(G0S,9.0);
20*log10(x)
-6.3378
T=1/(sqrt(a)*9.0)
T=
0.0542
T1=a*T
T1=
0.2278
GCS=tf([T11],[T1])
0.2278s+1
-------------
0.05419s+1
GS=G0S*GCS
4.556s+20
---------------------------
0.0271s^3+0.5542s^2+s
margin(GS);
holdon;
margin(GCS);
K=5;
GS1=tf([K],[10]);
GS2=tf([1],[11]);
GS3=tf([1],[0.51]);
G0S=GS1*GS2*GS3;
phi=-180+40+12
-128
[mag,phase,w]=bode(G0S,[0.4620.4640.466])
mag(:
:
1)=
9.5726
2)=
9.5220
3)=
9.4718
phase(:
-127.8041
-127.9529
-128.1014
w=
0.4620
0.4640
0.4660
20*log10(mag(:
3))=-20*log10(b);
bb=20*log10(mag(:
3))
bb=
19.5286
b=10^(-19.5286/20)
b=
0.1056
wt=0.4660/5
wt=
0.0932
T=1/(wt*b)
101.6282
T1=T*b
10.7296
GCS=tf([T11],[T1]);
GS=GCS*G0S;
5-5-(9)
GS1=tf([50],[100]);
GS2=tf([0.61],[41]);
GS=GS1*GS2;
bode(GS);
title('
bode'
);
nyquist(GS);
nyquist'
5-5-(10)
GS1=tf([7.5],[10]);
GS2=tf([0.21],[1]);
GS3=tf([11],[116100]);
GS=GS1*GS2*GS3;
5-13
GS1=tf([10],[10]);
GS2=tf([0.561],[0.11]);
GS3=tf([1],[11]);
GS4=tf([1],[0.0281]);
GS=GS1*GS2*GS3*GS4;
有bode图可知,该传递函数的相位裕度为46.5;
8-3
symss;
A=[-5-1;
3-1];
B=[2;
5];
C=[12];
I=[10;
01];
F=inv(s*I-A);
G=simple(C*F*B)
G=
(12*s+59)/(s^2+6*s+8)
8-4
A=[01;
-2-3];
G=ilaplace(F);
X0=[1;
-1];
XT=G*X0
XT=
1/exp(t)
-1/exp(t)
8-14
A=[132;
020;
013];
B=[21;
11;
-1-1];
N=size(A);
n=N
(1);
C=ctrb(A,B)
rank=rank(C)
ifrank==n
disp('
Systemiscontrolled'
)
else
Systemisnotcontrolled'
end
C=
213254
112244
-1-1-2-2-4-4
rank=
2
Systemisnotcontrolled
8-16
symsabcd;
A=[a000;
0b00;
00c0;
000d];
B=[0;
1;
0;
1];
C=[0010];
D=0;
Q=[C;
C*A;
C*A^2;
C*A^3]
rank=rank(Q)
n=N
(1)
Systemisobservable'
Systemisnotobservable'
Q=
[0,0,1,0]
[0,0,c,0]
[0,0,c^2,0]
[0,0,c^3,0]
1
n=
4
Systemisnotobservable
8-24
A=[10.1;
B=[0.005;
0.1];
P=[0.6;
0.8];
K=place(A,B,P)
K=
8.00005.6000
Simulink仿真环境基本应用
评价教师签名:
3.掌握Simulink仿真环境基本应用
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- 机械工程控制基础 机械工程 控制 基础 课程设计 MATLAB 软件 基本 操作