自控II實验1采样控制系统分析.docx

采样控制系统分析一、实验目的考察连续时间系统的采样控制中，零阶保持器的作用与采样时间间隔Ts对系统稳定性的影响。二、实验步骤典型单位负反馈连续时间系统的开环传递函数为G(s)=K/(s2+s),作时域仿真,并分析K对系统性能的影响。for K=1:2:6: G0=tf([K],[1 1 0])； sys=feedback(G0,1)； step(sys) hold on； end分析：K值越大，超调量越大将上述连续系统离散化，成为带零阶保持器的采样系统。作时域仿真，调整采样周期T和增益K的大小，观察T和K对系统稳定性和调节性能的影响。调整系数，给出[1]p384-385习题7-24和7-26的答案。7-24题function k(x,T)G=tf(x,[1 1 0]);sys=feedback(G,1);step(sys)sysd=c2d(sys,T,zoh);t=0:T:20;dstep(sysd,t)7-26题T=0.1;t=0:T:16;dstep([0.276 0.198],[1 -1.084 0.566],t)%k=119.5T=0.1;t=0:T:16;dstep([0.4398,0.3155],[1 -0.9282,0.6835],t)分析：计算机控制系统如图5-7所示，采样周期T=0.1s，试分析不同的PID调节器及不同参数对系统性能的影响，并分析各种情况下PID参数的选择方法。function PID(x,y,z)G=tf(10,conv([1 1],[1 2]));T=0.1;sysd=c2d(G,T,zoh);%D=tf(x,1)+tf(y,[1 0])+tf(z*[1 0],1);Dz=tf(x,1)+tf(y*T*[1 0],[1 -1])+tf(z*[1 -1],T*[1 0]);DGz=series(Dz,sysd);sysc=feedback(DGz,1);t=0:T:20;dstep(sysc,t)结果 ans = 54、实验验证[1]p373-380例7-35,36,37中的根轨迹和响应曲线。7-35T=0.025;T1=0.1;T2=0.005;K=13.6;G=zpk([],[0 -1/T1 -1/T2],13.6/(T1*T2));Gz=c2d(G,T,zoh);sys=feedback(Gz,1)t=0:T:2step(sys,t);gridT=0.01;T1=0.1;T2=0.005;K=13.6;G=zpk([],[0 -1/T1 -1/T2],13.6/(T1*T2));Gz=c2d(G,T,zoh);sys=feedback(Gz,1)t=0:T:2step(sys,t);grid实验结果： ans = 7结果图7-36T=0.01;t=0:T:0.8;G=zpk([0.8958],[0.5379 1 0.905 0.819],0.008*0.6137,T);sys=feedback(G,1)step(sys,t);grid7-37T=0.001;t=0:T:0.01;Gz=zpk([],[1 0.98],5*10^-6,T);Dz=zpk([0.98],[],2*10^5,T);G=series(Gz,Dz);sys=feedback(G,1)step(sys,t);gridZero/pole/gain: (z-0.98)----------z (z-0.98) Sampling time: 0.001