MATLAB课程设计

发布 2022-10-01 01:04:28 阅读 1654

1、求被控对象传递函数g(s)的matlab描述。

> num=[789 6312 11835]; den=[1 14 56 64 0 0];>gs=tf(num,den)

transfer function:

789 s^2 + 6312 s + 11835

s^5 + 14 s^4 + 56 s^3 + 64 s^2

2、求被控对象脉冲传递函数g(z)。>gz=c2d(gs,0.01,'zoh')

transfer function:

0.0001296 z^4 + 0.0002616 z^3 - 0.

0007358 z^2 + 0.0002297 z + 0.0001161z^5 - 4.

864 z^4 + 9.462 z^3 - 9.201 z^2 + 4.

472 z - 0.8694

sampling time: 0.01

3、转换g(z)为零极点增益模型并按z形式排列。(5分)>>gz=c2d(gs,0.01,'zoh')

transfer function:

0.0001296 z^4 + 0.0002616 z^3 - 0.

0007358 z^2 + 0.0002297 z + 0.0001161z^5 - 4.

864 z^4 + 9.462 z^3 - 9.201 z^2 + 4.

472 z - 0.8694

sampling time: 0.01>> a b k]=zpkdata(gz)a =

4x1 double]b =

5x1 double]

k =1.2956e-004

> gz=zpk(a,b,k,0.01,'variable','z^-1')

zero/pole/gain:

0.00012956 z^-1 (1+3.677z^-1) (1-0.

9704z^-1) (1-0.9512z^-1) (1+0.2639z^-11-0.

9802z^-1) (1-0.9608z^-1) (1-0.9231z^-1) (1 - 2z^-1 + z^-2)

sampling time: 0.01

4、确定误差脉冲传递函数ge(z)形式,满足单位加速度信号输入时闭环稳态误差为零和实际。

闭环系统稳定的要求。(12分)>>syms z a0 a1 a2 b0;>>

gz=0.00012956*z^-1*(1+3.677*z^-1)*(1-0.

9704*z^-1)*(1-0.9512*z^-1)*(1+0.2639*z^-1)/(1-0.

9802*z^-1)^2/(1-0.9608*z^-1)/(1-0.9231*z^-1)/(1-2*z^-1)gz =

(4779920324379619*(1189/(1250*z)-1)*(1213/(1250*z)-1)*(3677/(1000*z)+1)*(2639/(10000*z)+1))/36893488147419103232*z*(2/z-1)*(1201/(1250*z)-1)*(4901/(5000*z) -1)^2*(9231/(10000*z) -1))

> gez=(1-z^-1)^3*(1+b0*z^-1)gez =

(1/z - 1)^3*(b0/z + 1)

5、确定闭环脉冲传递函数gc(z)形式,满足控制器dy(z)可实现、最少拍和实际闭环系统稳。

定的要求。> gcz=z^-1*(1189/(1250*z) -1)*(a0+a1*z^-1+a2*z^-2)gcz =

(1189/(1250*z) -1)*(a0 + a1/z + a2/z^2))/z

6、根据、列写方程组,求解gc(z)和ge(z)中的待定系数并最终求解gc(z)和ge(z)。

25分)> f1=subs(gcz,z,1)-1f2=subs(diff(gcz,1),z,1)f3=subs(diff(gcz,2),z,1)[a0j a1j a2j]=solve(f1,f2,f3)a=double([a0j a1j a2j])f4=subs(gez,z,-3.677)-1b0j=solve(f4)b=double(b0j)f1 =

(61*a0)/1250 - 61*a1)/1250 - 61*a2)/1250 - 1f2 =

(564*a0)/625 - 1067*a1)/1250 - 503*a2)/625f3 =

2317*a0)/625 + 3384*a1)/625 + 878*a2)/125a0j =

1599782500/226981a1j =

3276272500/226981a2j =

1681141250/226981a =

1.0e+004 *

0.7048 1.4434 -0.7407f4 =

52591987000/49714249733 - 102306236733000*b0)/182799296268241b0j =

193380736199/102306236733b =

> gez=subs(gez,b0,b)gcz=subs(gcz,[a0 a1 a2],a)gez =

(1/z - 1)^3*(4256384748856309/(2251799813685248*z) +1)gcz =

((1189/(1250*z)

1)*(8143564229203675/(1099511627776*z^2)

7935245041463261/(549755813888*z) +968682103712733/137438953472))/z

7、求针对单位加速度信号输入的最少拍有波纹控制器dy(z)并说明dy(z)的可实现性。(9

分)>>guz=gcz/gzguz =

36893488147419103232*(2/z

1)^2*(9231/(10000*z)

1)*(1201/(1250*z)

1)*(4901/(5000*z)

1)*(8143564229203675/(1099511627776*z^2)

7935245041463261/(549755813888*z)

968682103712733/137438953472))/4779920324379619*(1213/(1250*z)

1)*(3677/(1000*z) +1)*(2639/(10000*z) +1))

> dz=gcz/gz/gezdz =

(36893488147419103232*(2/z

1)^2*(9231/(10000*z)

1)*(1201/(1250*z)

1)*(4901/(5000*z)-

1)*(8143564229203675/(1099511627776*z^2)

7935245041463261/(549755813888*z)

968682103712733/137438953472))/4779920324379619*(1/z1)^3*(4256384748856309/(2251799813685248*z)1)*(3677/(1000*z) +1)*(2639/(10000*z) +1))

8、用程序**方法分析加速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。(10分)

1)*(1213/(1250*z)

9、用图形**方法(simulink)分析单位加速度信号输入时闭环系统动态性能和稳态性能。

10分)

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