计算机仿真实验实验
报告
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实验一 MATLAB程序设计
实验目的:
掌握MATLAB的编程方法，命令窗口的数据输入和数据输出方法，控制程序
流程
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的常用指令及其结构，以及函数文件的调用。
实验内容:
MATLAB程序的编写。
input函数:用于向计算机输入一个参数。
pause函数:暂停程序的执行。
disp函数:命令窗口输出函数。
实验题目:
1.输入20个数，求其中最大数和最小数。要求用循环结构输入数据，然后调用MATLAB的max函数、min函数来实现。(strcat是实现字符串串联的命令)
2. Fibonacci数列(1.1.2.3.5.8.13…)，就是数列中从第三项开始，任意一个数都是它前两数之和的数列。
要求:编制程序，使得运行程序后，输入大于2的数n就可以输出Fibonacci数列的前n项。
3. 在[–6，2]范围内用plot和fplot函数分别绘制二维曲线图。
(绘制z=sin(x)*cos(y)的三维网格和三维曲面图，x,y变化范围均为[0，2π]。 4
实验二 线性系统的数学模型
实验目的:
掌握各种数学模型在MATLAB环境下的实现方法，以及模型之间的相互转换和连接。 实验内容:
系统传递函数模型
系统零极点增益模型
状态空间模型
系统模型的转换
系统模型参数的获取
时间延迟系统建模模型属性设置和获取
系统模型的连接。
实验题目:
1、见教材《机电系统动态仿真》(机械工业出版社，刘白雁编)P-104，习题3、4。
获取已建立模型的参数;
2、系统开环传递函数为:
KG(s),s(1，0.1s)(1，0.5s)
绘制当K=5、30时系统的Bode图，并判断系统的稳定性;计算K=5、30时系统的幅值和相位裕度;绘制K=5、30时系统的Nyquist图;绘制K=5、30时系统的Nichols图。
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实验三 控制系统的MATLAB仿真
实验目的:
1、正确理解控制系统计算机仿真的基本原理和方法; 2、熟悉计算机仿真的过程及程序设计方法和技巧; 3、熟练掌握MATLAB程序的输入、调试、运行过程。
实验内容:
基于离散相似法进行系统仿真。
步骤:
(1) 系统连续部分离散化;
(2) 求系统脉冲传递函数;
(3) 调用MATLAB指令进行系统仿真。 实验题目:
见教材《机电系统动态仿真》(机械工业出版社，刘白雁编)P-127，习题3、4。
实验四 控制系统的Simulink动态仿真
实验目的:
掌握利用Simulink仿真的方法，并通过多双闭环系统的仿真熟悉其在控制系统仿真
中的应用。
实验内容:
1、Simulink基本操作
利用Simulink进行系统仿真的步骤是:
(1)启动Simulink，打开Simulink模块库; (2)打开空白模型窗口;
(3)建立Simulink仿真模型;
(4)设置仿真参数，进行仿真;
(5)输出仿真结果。
2、建立Simulink仿真模型
(1)打开响应的Simulink模型库的子库; (2)在打开的子库中选取所需的模块;
(3)模块复制及删除;
(4)模块的调整
(5)模块参数的设置
(6)模块的连接
3、系统仿真运行
(1)在Simulink模型窗口下仿真
(2)在MATLAB命令窗口下仿真
4、仿真结果的输出和保存
(1)利用Scope模块;
(2)利用Out模块(在sinks库中)，数据保存在MATLAB工作空间中(有tout和yout两项，分别为仿真时间向量和仿真输出向量)，供以后调用和分析;
(3)利用To Workspace模块 (在sinks库中)，可以输出系统中的任意一个信号至MATLAB工作空间中。
实验题目:
电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统、张力控制系统等多种类型，而各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是最基本的拖动控制系统。以典型的直流电动机双闭环调速系统为例，其结构图如图所示。
0.212
-y(t)u(t) 1，0.15S700.10.211301，0.17S1
1，0.01S0.085S0.051S1，0.0067S1，0.15SS1，0.01S -- 0.1
1，0.01S
0.0044
1，0.01S
转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速 n很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。电流调节器是内环调节器，在外环转速的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随外环调节器的输出量变化。 实验要求:
根据直流电动机双闭环调速系统机构图，可以建立系统的Simulink仿真模型，经过仿真后，对所得结论进行分析比较，提高系统的动态性能。
浙公网安备 33021202002483