自动控制原理实验(实验五).doc
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实验五 MATLAB用于采样控制系统
一、实验目的
1、熟悉MATLAB的数学模型处理
2、掌握用MATLAB分析采样控制系统的动态响应
3、掌握用MATLAB判断采样控制系统的稳定性判定
二、实验内容
1、MATLAB用于采样控制系统例子操作
如：例9-29、9-30、9-31、9-32、9-33
2、根据例9-29，完成p218习题8-1（6）（7）
解：（6）代码：
sys=tf([1],[1 3 2]);
c2d(sys,1)
结果：
Transfer function:
0.1998 z + 0.0735
------------------------
z^2 - 0.5032 z + 0.04979
Sampling time: 1
（7）代码：
sys=tf([1],[1 2 16]);
c2d(sys,1)
结果：
Transfer function:
0.08358 z + 0.02161
-----------------------
z^2 + 0.5476 z + 0.1353
Sampling time: 1
3、根据例9-30和9-31，完成p257习题9-10
解：先求开环传递函数的Z变换
num=[0.632 0];
den=[4 -4.896 1.472];
u=ones(1,51);
k=0:50;
y=filter(num,den,u);
plot(k,y),grid;
xlabel(‘k’);ylabel(‘y(k)’);
结果：
再求添加零保持器：
代码：g=tf([1],[1 4 0]);
d=c2d(g,1);
cd=d/(1+d);
cd1=minreal(cd);
[num,den]=tfdata(cd1,’v’);
u=ones(1,51);
k=0:50;
y=filter(num,den,u);
plot(k,y),grid;
4、根据例9-32，求p257习题9-10系统的离散单位阶跃响应
解：先求开环传递函数的Z变换
num=[-5.1268 0];
den=[43.49 -0.61938 16];
dstep(num,den)
结果：
5、根据例9-33，判断p219习题8-8系统的稳定性并求稳态误差。
解：先求分母的Z变换
代码：
t=0:0.1:20;
[num,den]=cloop([1.5 0.23 0],[2.5 -0.905 0.135]);
y=step(num,den,t);
plot(t,y);
grid on;
er=y(length(t))-1
结果：er =
5.1447
p=[1 -2.135 1.1271 -0.1353 0];
r=roots(p);
x=[-1:0.01:1]’;
y=sqrt(1-x.^2);
plot(x,y,x,-y);
hold,plot(r,’xr’);
三、实验报告要求
1、将实验内容的2、3、4、5的程序和结果写入实验报告中。
2、实验过程中遇到的问题分析及方法解决
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