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计算机仿真及应用课程设计报告书

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2020年4月19日
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《计算机仿真及应用》
课程设计报告书

学号： 08055123
班级： 电气 081
姓名： 邬 赛 鲜

目 录

一、设计思想 2
二、设计步骤 2
三、调试过程 2
四、结果分析 2
五、心得体会 2
六、参考文献 2

一、设计思想
电机拖动控制系统模型是由相互连接的模块构成的,模块经过串联、并联和反馈环节构成结构框图.在课程设计中,我们运用MATLAB软件由复杂的结构图得出了传递函数矩阵,而且绘制出了该系统的阶跃响应图.
经过对电机拖动控制系统的分析,我们发现该系统有两个输入,其中包括给定输入R(t)和负载输入M(t).因此为了求得系统的传递函数矩阵我们必须从两方面入手,写出两个传递函数

二、设计步骤
(1)将各模块的通路排序编号.
(2)建立无连接的数学模型:使用append 命令实现各模块未连接的系统矩阵.
G= append(G1,G2,G3…)
(3)指定连接关系:写出各通路的输入、输出关系矩阵Q,第一列是模块通路编号,从第二列开始的几列分别为进入该模块的所有通路编号;INPUTS变辆存储输入信号所加入的通路编号;OUTPUTS变量存储＜＜输出信号所在通路编号.
(4)使用connect命令构造整个系统的模型．　
　　　　　　　Ｓys=connect(G,Q,INPUTS,OUTPUTS)

三、调试过程
>> G1=tf(1,1);
G2=tf(1,1);
G3=tf(3,1);
G4=tf(1,[5 1]);
G5=tf(1,1);
G6=tf(1,[0.5 1]);
G7=tf(1,[1 0]);
G8=tf(-1.5,1);
G9=tf(-0.8,1);
sys=append(G1,G2,G3,G4,G5,G6,G7,G8,G9);
Q=[ 1 0 0;
2 1 9;
3 2 0;
4 3 8;
5 4 0;
6 5 0;
7 6 0;
8 6 0;
9 7 0;];
INPUTS=[1 6];
OUTPUTS=7;
G=CONNECT(sys,Q,INPUTS,OUTPUTS)
Warning: Function call CONNECT invokes inexact match D:\MATLAB7\toolbox\control\control\@lti\connect.m.

Transfer function from input 1 to output:
1.2
------------------------
s^3 + 2.2 s^2 + s + 0.96

Transfer function from input 2 to output:
2 s + 0.4
------------------------
s^3 + 2.2 s^2 + s + 0.96
>> G10=tf(1.2,[1 2.2 1 0.96]);
G11=tf([2 0.4],[1 2.2 1 0.96]);
z1=roots([1.2])
p1=roots([1 2.2 1 0.96])
z2=roots([2 0.4])
p2=roots([1 2.2 1 0.96])

z1 =

Empty matrix: 0-by-1

p1 =

-1.9396
-0.1302 + 0.6914i
-0.1302 - 0.6914i

z2 =

-0.

p2 =

-1.9396
-0.1302 + 0.6914i
-0.1302 - 0.6914i

>> subplot(3,1,1)
>> rlocus(G10)
>> subplot(3,1,2)
>> rlocus(G11)
>> subplot(3,1,3)
>> rlocus(G10)
rlocus(G11)
>>
>> subplot(3,1,1)
>> step(G10)
>> subplot(3,1,2)
>> step(G11)
>> subplot(3,1,3)
>> step(G10)
step(G11)

四、结果分析:
由传递涵数的极点均在坐标轴的左侧,且阶跃响应曲线均趋于稳定,因此该系统是稳定的.

五、心得体会
经过本次ＭＡＴＬＡＢ的课程设计，我对ＭＡＴＬＡＢ基础知识有了深刻了解，了解了ＭＡＴＬＡＢ软件在数学建模中的使用．学会了用ＭＡＴＬＡＢ解系统的传递函数矩阵和绘制系统的阶越响应图．经过本次课程设计我还认识到了坚持、认真和团队合作的重要性，虽然在任务的完成过程中遇到了很多的难题，但在我们共同努力下,经过查阅书本和网络资料，都一一解决了．本次课程设计使我受益良多，为我以后对ＭＡＴＬＡＢ的熟练使用打下了良好的基础．

六、参考文献
　　　<<ＭＡＴＬＡＢ实用教程>>(第二版本)