典型环节的MATLAB仿真设计.docx
- 文档编号:413415
- 上传时间:2022-10-09
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:394.88KB
典型环节的MATLAB仿真设计.docx
《典型环节的MATLAB仿真设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《典型环节的MATLAB仿真设计.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
典型环节的MATLAB仿真设计
实验一典型环节的MATLAB仿真
一、实验目的
1.熟悉MATLAB桌面和命令窗口,初步了解SIMULINK功能模块的使用方法。
2.通过观察典型环节在单位阶跃信号作用下的动态特性,加深对各典型环节响应曲线的理解。
3.定性了解各参数变化对典型环节动态特性的影响。
二、SIMULINK的使用
MATLAB中SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。
利用SIMULINK功能模块可以快速的建立控制系统的模型,进行仿真和调试。
1.运行MATLAB软件,在命令窗口栏“>>”提示符下键入simulink命令,按Enter键或在工具栏单击
按钮,即可进入如图1-1所示的SIMULINK仿真环境下。
2.选择File菜单下New下的Model命令,新建一个simulink仿真环境常规模板。
3.在simulink仿真环境下,创建所需要的系统。
以图1-2所示的系统为例,说明基本设计步骤如下:
1)进入线性系统模块库,构建传递函数。
点击simulink下的“Continuous”,再将右边窗口中“TransferFen”的图标用左键拖至新建的“untitled”窗口。
2)改变模块参数。
在simulink仿真环境“untitled”窗口中双击该图标,即可改变传递函数。
其中方括号的数字分别为传递函数的分子、分母各次幂由高到低的系数,数字之间用空格隔开;设置完成后,选择OK,即完成该模块的设置。
3)建立其它传递函数模块。
按照上述方法,在不同的simulink的模块库中,建立系统所需的传递函数模块。
例:
比例环节用“Math”右边窗口“Gain”的图标。
4)选取阶跃信号输入函数。
用鼠标点击simulink下的“Source”,将右边窗口中“Step”图标用左键拖至新建的“untitled”窗口,形成一个阶跃函数输入模块。
5)选择输出方式。
用鼠标点击simulink下的“Sinks”,就进入输出方式模块库,通常选用“Scope”的示波器图标,将其用左键拖至新建的“untitled”窗口。
6)选择反馈形式。
为了形成闭环反馈系统,需选择“Math”模块库右边窗口“Sum”图标,并用鼠标双击,将其设置为需要的反馈形式(改变正负号)。
7)连接各元件,用鼠标划线,构成闭环传递函数。
8)运行并观察响应曲线。
用鼠标单击工具栏中的“
”按钮,便能自动运行仿真环境下的系统框图模型。
运行完之后用鼠标双击“Scope”元件,即可看到响应曲线。
三、实验原理
1.比例环节的传递函数为
其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-3所示。
2.惯性环节的传递函数为
其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-4所示。
3.积分环节(I)的传递函数为
其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-5所示。
4.微分环节(D)的传递函数为
其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-6所示。
5.比例+微分环节(PD)的传递函数为
其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-7所示。
6.比例+积分环节(PI)的传递函数为
其对应的模拟电路及SIMULINK图形如图1-8所示。
四、实验容
按下列各典型环节的传递函数,建立相应的SIMULINK仿真模型,观察并记录其单位阶跃响应波形。
1比例环节
和
;
2惯性环节
和
3积分环节
4微分环节
5比例+微分环节(PD)
和
6比例+积分环节(PI)
和
、
五、实验报告
1.画出各典型环节的SIMULINK仿真模型。
2.记录各环节的单位阶跃响应波形,并分析参数对响应曲线的影响。
3.写出实验的心得与体会。
六、预习要求
1.熟悉各种控制器的原理和结构,画好将创建的SIMULINK图形。
2.预习MATLAB中SIMULINK的基本使用方法。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 典型 环节 MATLAB 仿真 设计
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)