MATLAB实验课程报告

实验6 matlab_simulink在控制系统校正中的应用。

一、实验目的。

1、掌握建立控制系统的数学模型及设计系统的串联校正装置；

2、了解校正前后系统性能的比较。

二、实验设备。

电脑一台；matlab**软件一个。

三、实验内容。

1、某单位负反馈控制系统的开环传递函数，设计一个串联的校正装置，使校正后的系统静态速度误差系数，相角裕度，增益裕量。

四、实验报告要求。

实验报告撰写应包括实验名称、实验内容、实验要求、实验步骤、实验结果及分析和实验体会。

五、实验步骤。

1、确定开系数k

系统的静态速度误差为0.5k,由此可知k=20;

2、建立控制系统的数学模型。

**如下。clc;

clear;

num = 0 20];

den = conv(conv([1 0 ],1 1]),1 2]);

sys = tf(num,den)

程序运行结果如下。

transfer function:

s^3 + 3 s^2 + 2 s

3 分析系统动态性能。

**如下。gm,pm,wcg,wcp]= margin(sys)

margin(sys);

程序运行结果如下。

gm = 0.3000

pm = 28.0814

wcg = 1.4142

wcp = 2.4253

系统频率响应如图1

图表 14 设计系统串联校正环节。

设计系统串联校正滞后环节。

**如下。numzh = 1 0.1];

denzh = 1 0.01];

syszh = tf(numzh,denzh)

sys_new = sys * syszh

margin(sys_new);

系统响应如图2

图 2设计系统串联校正滞后环节。

**如下。numzh = 1 0.1];

denzh = 1 0.01];

syszh = tf(numzh,denzh)

sys_new = sys * syszh

margin(sys_new);

系统响应如图3

图 3对比校正前后系统的频率响应。

**如下。figure(1);

bode(sys);

hold on;

bode(sys_new);

gtext('校正前');

gtext('校正后');

gtext('校正前');

gtext('校正后');

系统频率响应如图4

图 45 比较校正前后系统的性能。

**如下。figure(2);

step(feedback(sys,1));

gtext('校正前');

grid on;

figure(3);

step(feedback(sys_new,1));

gtext('校正后');

grid on;

系统频率响应如图4,图 5

图表 5图表 6

6 利用rltool工具举证后结果图 7

图表 7五、实验思考题。

自己刚刚接触 matlab 有半个学期的时间，说实话我现在对 matlab 还是摸不着头脑，一方面是自己接触的时间太短，另一方面，就是自己在上机方面投入的时间有限，实践比较少。现在，我对 matlab 的印象仅仅在解决习题和绘制图形上，但是我很喜欢 matlab的简单的语法，易于绘制图形，编程也非常容易，并且具有功能强大的开放式的 toolbox。因此，尽管我一直没有这方面的应用，但是我还是对它非常感兴趣。

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