工程应用软件及其应用培训实习报告。
姓名。班级： 电气n121
学号： 201245679323
指导教师： 朱宁/**松/吴伟雄
成绩。1、设计目的2
2、设计简介2
3、设计内容3
一、自动控制理论3
二、电力电子技术5
三、、计算机控制技术13
四、电力拖动自动控制系统15
五、m文件18
六、gui21
4、设计总结27
1、 设计目的。
1.认识matlab软件环境，熟悉matlab命令窗口的组成。
2.掌握matlab基本操作和编程的特点。
3.掌握matlab各种表达式的书写规则以及常用函数的使用。
4.掌握matlab在gui设计中的应用方法。
2、 设计简介。
随着对matlab的学习的深入，我对其了解也更加深入。
matlab（矩阵实验室）是matrix laboratory的缩写，是一款由美国the mathworks公司出品的商业数学软件。matlab是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。除了矩阵运算、绘制函数/数据图像等常用功能外，matlab还可以用来创建用户界面及与调用其它语言（包括c，c++和fortran）编写的程序。
matlab自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和矩阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。
新版本的matlab对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），matlab同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，matlab也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。另外新版本的matlab还着重在图形用户界面（gui）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。
本次课程设计主要以下内容：
关于自动控制理论、电力电子技术、计算机控制技术、电力拖动自动控制系统的内容各做两个matlab**，m文件和gui各做一个matlab**。
3、 设计内容。
一、自动控制理论。
1.已知系统的开环传递函数为。
用matlab绘制奈氏图。
解输入命令。
g=tf(65*[1,2],conv([1,10],[1,3,2,5]))nyquist(g)
按enter键，命令窗口输入如下结果，并出现下图所示奈氏图。
transfer function:
65 s + 130
s^4 + 13 s^3 + 32 s^2 + 25 s + 50
奈氏图。2.已知开环传递函数为。
用matlab绘制根轨迹图。
解将开环传递函数展开：
输入：n=[1,3];
d=[1,13,54,82,60,0];
rlocus(n,d)
按enter键，可得下图所示的根轨迹图。
根轨迹图。二、电力电子技术。
1.单相半波**模型。
电源参数为。
负载参数为。
触发角α=0°
触发角α=30°
触发角α=60°
触发角α=90°
2.三相半波**模型。
三相电源参数为。
负载参数为。
触发角α=0°
触发角α=30°
三、计算机控制技术。
1.下图所示的系统，被控对象为一个带有延迟的惯性环节，试用ziegler-nichols经验整定公式，计算pid控制的参数，并且绘制**系统单位阶跃响应曲线。
解：由该系统传递函数可知，k=2，t=30,τ=10.采用ziegler-nichols经验整定公式，计算pid控制器的参数如下：
ti=2τ=2*10=20，td=0.5τ=0.5*10=5
因此，pid控制器的传递函数为。
构造matlab/simulink模型如下图所示。
系统的**结构。
**曲线。2.直流电动机速度控制系统如下图所示，采用pid控制方案，使用期望特性法来确定kp、ki、kd这3个参数。
建立该系统的simulink模型，观察其单位阶跃响应曲线，并且分析这3个参数分别对控制性能的影响。
直流电动机pid控制系统。
解：（1）使用期望特性法来设计pid控制器。
首先，假设pid控制器的传递函数为：，其中kp、ki和kd这3个参数待定。上图所示的系统闭环的传递函数为。
如果希望闭环极点为：-300、-300、-30+j30和-30-j30，则期望特征多项式为：。对应系数相等，可求得kd=0.
067,kp=4.4156及ki=119.34。
在命令窗口中输入这3个参数值，并且建立该系统的simulink模型如图所示。
直流电动机pid控制系统的simulink**模型。
直流电动机pid控制系统响应曲线。
四、电力拖动自动控制系统。
1.直流发电机外特性**。
一台他励直流发电机的额定数据：额定电压un=110v，额定转速n=1500r/min,励磁电流ifn=1.4a，电枢电阻ra=2.
3ω。在额定转速时做发电机外特性试验，测得数据见下表，试绘制发电机的外特性曲线。
直流发电机外特性试验数据。
解：用m语言编写绘制他励直流发电机外特性曲线的matlab程序和发电机的外特性**曲线如下：
2.比例积分控制的无静差直流调速系统。
直流电动机：额定电压u=220v,额定电流i=55a，额定转速n=1000r/min,电动机电动势系数ce=0.192v·min/r。
假定晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数k=44，滞后时间常数t=0.00167s。
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