西电电院自动控制技术上机报告Word格式文档下载.doc
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,x(i,1));
disp(result);
速度v=%8.6f\n'
x(i,2));
加速度a=%9.6f\n'
a(i));
时间t=%4.2f\n'
t(i));
d=x(:
1);
subplot(1,3,1),plot(t,d);
%绘制时间-位移曲线
xlabel('
时间(秒)'
ylabel('
位移(米)'
title('
时间-位移曲线'
grid;
v=x(:
2);
subplot(1,3,2),plot(t,v);
%绘制时间-速度曲线
速度(米/秒)'
时间-速度曲线'
subplot(1,3,3),plot(d,v);
%绘制位移-速度曲线
位移-速度曲线'
运行结果:
>
EX11
位移d=1.5000
速度v=-0.000086
加速度a=-0.000084
时间t=4.46
源程序代码:
num=[0,2,5,7];
den=[1,6,10,6];
[z1,p1,k1]=tf2zp(num,den)
[r2,p2,k2]=residue(num,den)
运行结果:
EX12
z1=
-1.2500+1.3919i
-1.2500-1.3919i
p1=
-3.7693+0.0000i
-1.1154+0.5897i
-1.1154-0.5897i
k1=
2
r2=
2.2417+0.0000i
-0.1208-1.0004i
-0.1208+1.0004i
p2=
k2=
[]
clc
a=[6.32231812.811];
b=[161.3221812.811];
sys=tf(a,b);
t=0:
.005:
35;
step(sys)
系统的单位阶跃响应'
)
[y,t]=step(a,b,t);
r=1;
while(y(r)<
1.001)
r=r+1;
end;
rise_time=(r-1)*0.005%求系统上升时间
[ymax,tp]=max(y);
peak_time=(tp-1)*0.005
k=dcgain(sys);
max_overshoot=(ymax-k)/k
s=7001;
while(y(s)>
0.98&
y(s)<
1.02)
s=s-1;
end
setting_time=(s-1)*0.005
rise_time=
0.7050
peak_time=
34.6100
max_overshoot=
2.6819e+06
setting_time=
35
num=[11];
den=[1560];
sys1=tf(num,den)
subplot(3,1,1)
step(sys1)
subplot(3,1,2)
rlocus(num,den)
系统的根轨迹曲线'
r=rlocus(num,den,20.575)
a=[1];
b=[10.8989];
sys2=tf(a,b)
sys=series(sys1,sys2)%串联
subplot(3,1,3)
35
EX14
sys1=
s+1
-----------------
s^3+5s^2+6s
Continuous-timetransferfunction.
r=
-2.0505+4.3225i-2.0505-4.3225i-0.8989+0.0000i
sys2=
1
----------
s+0.8989
sys=
s+1
-------------------------------------
s^4+5.899s^3+10.49s^2+5.393s
频域分析:
num=[0.01,0.0001,0.01];
dun=[0.25,0.01,1,0,0];
sys=tf(num,dun)
figure
(1)
bode(sys)
figure
(2)
sys2=feedback(sys,1)
bode(sys2)
0.01s^2+0.0001s+0.01
--------------------------
0.25s^4+0.01s^3+s^2
0.01s^2+0.0001s+0.01
------------------------------------------------
0.25s^4+0.01s^3+1.01s^2+0.0001s+0.01
num=[0202010];
%开环传递函数分子
den=conv([110],[110]);
%开环传递函数的分母
nyquist(num,den)
%v=[-23-3];
axis([-22-33])
grid
x=-pi:
0.01:
pi;
plot(x,sin(x)),gridon
num=[2000,2000];
%开环传递函数的分子
den=conv([10.50],[114400]);
%开环传递函数的分母
nichols(num,den)%绘制nichols图
v=[-270-90-4040];
axis(v)
ngrid%标出nichols图线
num=[020002000];
den=conv([10.50],[114400]);
h=tf(num,den);
[gm,pm,wg,wc]=margin(h);
gm,pm,wg,wc
EX24
gm=
2.7493
pm=
73.3527
wg=
19.8244
wc=
5.3477
num=[1];
den=[0.51.510];
sys=tf(num,den)
[gmpmwgwp]=margin(sys)
-------------------------
0.5s^3+1.5s^2+s+1
3.0000
32.6133
1.4142
wp=
0.7494
现代控制理论
%3.1_A
num=[123];
%传递函数分子多项式的系数
den=[1331];
%传递函数分母多项式的系数
[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)
%3.1_B
z=[-1;
-3];
%传递函数的零点
p=[0;
-2;
-4;
-6;
];
%传递函数的极点
k=4;
[A,B,C,D]=zp2ss(z,p,k)
%3.1_C
A=[0,1;
-1,-2];
B=[0;
1];
C=[1,3];
D=[1];
[num,den]=ss2tf(A,B,C,D)
printsys(num,den,'
s'
[z,p,k]=ss2zp(A,B,C,D)
EX31
A=
-3-3-1
100
010
B=
1
0
C=
123
D=
-10.0000-4.899000
4.8990000
-6.0000-4.2866-2.00000
001.00000
0004
num=
1.00005.00002.0000
den=
121
num/den=
s^2+5s+2
-------------
s^2+2s+1
z=
-0.4384
-4.5616
p=
-1
k=
A1=[0,1;
B1=[0;
C1=[1,3];
D1=[1];
A2=[0,1;
-1,-3];
B2=[0;
C2=[1,4];
D2=[0];
[A,B,C,D]=series(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)
[A,B,C,D]=parallel(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)
[A,B,C,D]=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2)
[A,B,C,D]=feedback(A1,B1,C1,D1,A2,B2,C2,D2,+1)
EX32
0100
-1-313
0001
00-1-2
1400
-1-200
00-1-3
1314
-1-2-1-4
13-2-7
13-1-4
-1-214
1301
clc;
A=[0-2;
1-3];
t=0.2;
Phi=expm(A*t);
%求状态转移矩阵
B=[2;
0];
C=[03];
D=[0];
x0=[11];
t=[00.2];
u=0*t;
[y,x]=lsim(A,B,C,D,u,t,x0)%求系统响应
y=
2.0110
x=
1.00001.0000
0.67030.6703
A=[-31;
B=[11;
11];
C=[11;
1-1];
D=[00;
00];
N=size(A);
n=N
(1);
[num,den]=ss2tf(A,B,C,D,2);
可控矩阵:
'
S=ctrb(A,B)
f=rank(S)
if(f==n)
disp('
系统是可控的'
else
系统是不可控的'
可观测矩阵:
V=obsv(A,C)
m=rank(V)
系统时可观测的'
系统是不可观测的'
S=
11-2-2
f=
系统是不可控的
V=
11
1-1
-2-2
-44
m=
系统是不可观测的
A=[01;
-2-3];
B=[0;
C=[20];
D=0;
P_S=[-1-2];
k=acker(A,B,P_S);
P_O=[-3-3];
h=(acker(A'
C'
P_O));
A1=[A,-B*k;
h*CA-B*k-h*C];
B1=[B;
B];
C1=[C,zeros(1,2)];
D1=0;
sys=ss(A1,B1,C1,D1)
tf(sys)
校正设计
ts=0.001;
sys=tf([400],[1,50,0]);
dsys=c2d(sys,ts,'
z'
[num,den]=tfdata(dsys,'
v'
u_1=0.0;
u_2=0.0;
y_1=0.0;
y_2=0.0;
x=[0,0,0]'
;
error_1=0;
error_2=0;
fork=1:
1:
1000
time(k)=k*ts;
kp=8;
ki=0.1;
kd=10;
rin(k)=0.5*sin(2*pi*k*ts);
du(k)=kp*x
(1)+kd*x
(2)+ki*x(3);
u(k)=u_1+du(k);
yout(k)=-den
(2)*y_1-den(3)*y_2+num
(2)*u_1+num(3)*u_2;
error(k)=rin(k)-yout(k);
u_2=u_1;
u_1=u(k);
y_2=y_1;
y_1=yout(k);
x
(1)=error(k)-error_1;
x
(2)=error(k)-2*error_1+error_2;
x(3)=error(k);
error_2=error_1;
error_1=error(k);
figure
(1);
plot(time,rin,'
b'
time,yout,'
r'
),gridon
gtext('
rin\rightarrow'
\leftarrowyout'
系统输出曲线'
time(s)'
),ylabel('
rin,yout'
figure
(2);
plot(time,error,'
误差曲线'
error'
注:
输入信号为正弦,采样信号为1ms。
ts=20;
sys=tf([1],[60,1],'
inputdelay'
80);
u_1=0;
u_2=0;
u_3=0;
u_4=0;
u_5=0;
y_1=0;
y_2=0;
y_3=0;
ei=0;
200
rin(k)=40;
kp=0.80;
ki=0.005;
kd=3.0;
yout(k)=-den
(2)*y_1+num
(2)*u_5;
M=2;
ifM==1
ifabs(error(k))>
=30&
abs(errpr(k))<
=40
beta=0.3;
elseifabs(error(k))>
=20&
abs(error(k))<
=30
beta=0.6;
=10&
=20
beta=0.9;
else
beta=1.0;
end
elseifM==2
beta=1.0;
ei=ei+error(k)*ts;
u(k)=kp*error(k)+kd*(error(k)-error_1)/ts+beta*ki*ei;
ifu(k)>
=110
u(k)=110;
ifu(k)<
=-110
u(k)=-110;
u_5=u_4;
u_4=u_3;
u_3=u_2;
u_2=u_1;
y_3=y_2;
y_2=y_1;
time,yout,
- 配套讲稿:
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