控制系統(tǒng)建模分析設(shè)計(jì)和仿真-計(jì)算機(jī)仿真課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　附件1：</b></p><p>　　xx理工大學(xué)xx學(xué)院</p><p>　　《計(jì)算機(jī)仿真》課程設(shè)計(jì)說明書</p><p>　　題目: 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真 </p><p>　　學(xué) 院： 信息學(xué)院 </p><p>　　專

2、業(yè)班級(jí)： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： 　 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 　 </p><p><b>　　年 月 日</b></p>

3、<p><b>　　附件2：</b></p><p>　　xx理工大學(xué)xx學(xué)院</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　20xx ～20xx 學(xué)年 第 2學(xué)期</p><p>　　學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)：

4、 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 工作部門： 信息學(xué)院 </p><p><b>　　一、課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　《控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真》</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)共列出10個(gè)同等難度的設(shè)計(jì)題目，編號(hào)為：[0號(hào)題]、[1號(hào)

5、題]、[2號(hào)題]、[3號(hào)題]、[4號(hào)題]、[5號(hào)題]、[6號(hào)題]、[7號(hào)題]、[8號(hào)題]、[9號(hào)題]。</p><p>　　學(xué)生必須選擇與學(xué)號(hào)尾數(shù)相同的題目完成課程設(shè)計(jì)。例如，學(xué)號(hào)為8xxxxxxxxx2的學(xué)生必須選做[2號(hào)題]。</p><p><b>　　二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　（一）《控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真》

6、課題設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　[0號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真 </p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用零階保持器離散化，采樣周期取0.1秒，分別設(shè)計(jì)一單位加速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>

7、;　　[1號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真</p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用一階保持器離散化，采樣周期取0.1秒，分別設(shè)計(jì)一單位加速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　　[2號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真&l

8、t;/p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用零階保持器離散化，采樣周期取0.1秒，分別設(shè)計(jì)一單位加速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　　[3號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真</p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)

9、象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用一階保持器離散化，采樣周期取0.2秒，分別設(shè)計(jì)一單位加速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　　[4號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真</p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p

10、>　　用零階保持器離散化，采樣周期取0.2秒，分別設(shè)計(jì)一單位加速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　　[5號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真</p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用一階保持器離散化，采樣周期取0.2秒，分

11、別設(shè)計(jì)一單位加速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋</p><p>　　控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　　[6號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真</p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用零階保持器離散化，采樣周期取0.05秒，分別設(shè)計(jì)

12、一單位加速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋</p><p>　　控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　　[7號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真</p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用一階保持器離散化，采樣周期取0.05秒，分別設(shè)計(jì)一單位

13、加速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋</p><p>　　控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　　[8號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真</p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用零階保持器離散化，采樣周期取0.05秒，分別設(shè)計(jì)一單位加速度

14、信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋</p><p>　　控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　　[9號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真</p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用一階保持器離散化，采樣周期取0.05秒，分別設(shè)計(jì)一單位加速度信號(hào)輸

15、入時(shí)的最少拍有波紋</p><p>　　控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　?。ǘ犊刂葡到y(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真》課題設(shè)計(jì)要求及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)【共100分】</p><p>　　1、求被控對(duì)象傳遞函數(shù)G(s)的MATLAB描述。（2分）</p><p>　　2、求被控對(duì)象脈

16、沖傳遞函數(shù)G(z)。（4分）</p><p>　　3、轉(zhuǎn)換G(z)為零極點(diǎn)增益模型并按z-1形式排列。（2分）</p><p>　　4、確定誤差脈沖傳遞函數(shù)Ge(z)形式,滿足單位加速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)穩(wěn)態(tài)誤差為零和實(shí)際閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)</p><p><b>　　定的要求。（6分）</b></p><p>　　5、確定閉環(huán)脈沖

17、傳遞函數(shù)Gc(z)形式，滿足控制器Dy(z)可實(shí)現(xiàn)、最少拍和實(shí)際閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的要求。</p><p><b>　?。?分）</b></p><p>　　6、根據(jù)4、5、列寫方程組，求解Gc(z)和Ge(z)中的待定系數(shù)并最終求解Gc(z)和Ge(z) 。（12分）</p><p>　　7、求針對(duì)單位加速度信號(hào)輸入的最少拍有波紋控制器Dy(z)并

18、說明Dy(z)的可實(shí)現(xiàn)性。（3分）</p><p>　　8、用程序仿真方法分析加速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。（7分）</p><p>　　9、用圖形仿真方法(Simulink)分析單位加速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。（8分）</p><p>　　10、確定誤差脈沖傳遞函數(shù)Ge(z)形式,滿足單位速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)穩(wěn)態(tài)誤差為零和實(shí)際閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)

19、定的要求。（6分）</p><p>　　11、確定閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)Gc(z)形式，滿足控制器Dw(z)可實(shí)現(xiàn)、無波紋、最少拍和實(shí)際閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的要求。（8分）</p><p>　　12、根據(jù)10、11、列寫方程組，求解Gc(z)和Ge(z)中的待定系數(shù)并最終求解Gc(z)和Ge(z) 。（12分）</p><p>　　13、求針對(duì)單位速度信號(hào)輸入的最少拍無波紋控制器

20、Dw(z)并說明Dw(z)的可實(shí)現(xiàn)性。（3分）</p><p>　　14、用程序仿真方法分析單位速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。（7分）</p><p>　　15、用圖形仿真方法(Simulink)分析單位速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能。（8分）</p><p>　　16、根據(jù)8、9、14、15、的分析，說明有波紋和無波紋的差別和物理意義。（4分

21、）</p><p><b>　　三、進(jìn)度安排</b></p><p>　　6月13至6月14： 下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書；復(fù)習(xí)控制理論和計(jì)算機(jī)仿真知識(shí)，收集資料、熟悉仿真工具；確定設(shè)計(jì)方案和步驟。</p><p>　　6月14至6月16： 編程練習(xí)，程序設(shè)計(jì)；仿真調(diào)試，圖形仿真參數(shù)整定；總結(jié)整理設(shè)計(jì)、仿真結(jié)果，撰寫課程設(shè)計(jì)說明書。</p>

22、<p>　　6月16至6月17： 完成程序仿真調(diào)試和圖形仿真調(diào)試；完成課程設(shè)計(jì)說明書；課程設(shè)計(jì)答辯總結(jié)。</p><p><b>　　四、基本要求</b></p><p>　　1．學(xué)生應(yīng)按照課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求獨(dú)立分析、解決問題，按計(jì)劃完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)；</p><p>　　2．不得抄襲或找人代做，否則按考試作弊處理；</p

23、><p>　　3. 學(xué)生在完成課程設(shè)計(jì)時(shí)須提交不少于3000字課程設(shè)計(jì)說明書；說明書結(jié)構(gòu)為：</p><p>　?。?）封面，（2）任務(wù)書，（3）摘要，（4）關(guān)鍵詞，（5）目錄，（6）正文，（7）參考文獻(xiàn)；</p><p>　　教研室主任簽名： </p><p>　　年 月 日</p><p&

24、gt;<b>　　摘要</b></p><p>　　本次課程實(shí)踐為設(shè)計(jì)兩個(gè)控制器分別為最小拍無波紋和最小拍有波紋控制器。通過這次實(shí)踐可以進(jìn)一步對(duì)所學(xué)的《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》有進(jìn)一步的了解，并對(duì)Matlab軟件的操作有一定程度的熟悉，為以后的工作或研究作基礎(chǔ)。</p><p>　　Matlab最初主要用于矩陣數(shù)值的計(jì)算，隨著它的版本功能來越來強(qiáng)大，應(yīng)用范圍內(nèi)也越來越廣闊。如

25、今，Matlab已經(jīng)發(fā)展成為國際上非常好的生產(chǎn)潛力這與工程計(jì)算機(jī)語言之一，它使用方便、輸入快捷、運(yùn)算高效、內(nèi)容豐富，是高等院校理工科學(xué)和科研中必不可少的工具之一，掌握Matlab已經(jīng)成為相關(guān)專業(yè)課大學(xué)生，研究生和教師的必備技能。</p><p>　　Matlab在我國的應(yīng)用已有十多年的歷史上，而自動(dòng)控制器則是其最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，，自動(dòng)控制系統(tǒng)的建模、分析、設(shè)計(jì)及應(yīng)用等都離不開Matlab 4.0開始，就一直將

26、應(yīng)用教學(xué)和科研工作中。對(duì)于自動(dòng)化專業(yè)的本科生來說，Matlab是一種必須掌握的現(xiàn)代計(jì)算工工具。</p><p>　　關(guān)鍵詞： MALAB 仿真 </p><p><b>　　Summary</b></p><p>　　The course of practice for the design of two controllers a

27、re the minimum ripple and minimum film shot there is no ripple controller. Through this practice can be further learned the "computer-controlled technology" have a better understanding, and the operation of the

28、 software matlab have a certain degree of familiarity, for future work or study as a basis.   Matlab was originally mainly used for numerical calculation of the matrix, with its version of the feature to incre

29、asingly powerful, incr</p><p>　　Keywords: MATLAB simulation</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　封面……………………………………………………………..1</p><p>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………

30、…..2</p><p>　　摘要……………………………………………………………..7</p><p>　　目錄…………………………………………………………......9</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的目的………………………………………………..10</p><p>　　課程設(shè)計(jì)用的儀器與器件……………………………………..10</p&

31、gt;<p>　　課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容…………………………………………..11</p><p>　　心得體會(huì)………………………………………………………..20</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………..21</p><p>　　附錄（程序）…………………………………………………..22</p><p&g

32、t;<b>　　五．課程設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　（1）學(xué)習(xí)并掌握MATLAB軟件的程序編寫與調(diào)試，以及計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用。</p><p>　　（2）運(yùn)用MATLAB 軟件處理和仿真,分析所建立的控制系統(tǒng)模型的可行性。</p><p>　?。?）學(xué)會(huì)運(yùn)用Simulink對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析。</p>&

33、lt;p>　　六．課程設(shè)計(jì)用的儀器與器件</p><p><b>　　硬件： PC計(jì)算機(jī)</b></p><p>　　軟件： MATLAB7.0</p><p>　　七．課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容</p><p>　　[5號(hào)題] 控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)和仿真</p><p>　　設(shè)連續(xù)被控對(duì)象的

34、實(shí)測傳遞函數(shù)為：</p><p>　　用一階保持器離散化，采樣周期取0.2秒，分別設(shè)計(jì)一單位加速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍有波紋</p><p>　　控制器Dy(z)和一單位速度信號(hào)輸入時(shí)的最少拍無波紋控制器Dw(z)。具體要求見（二）。</p><p>　　被控對(duì)象傳遞函數(shù)G(s)的MATLAB描述：</p><p>　　num=[968 106

35、48 17424]</p><p>　　den=[1 13 44 32 0 0]</p><p>　　Gs=tf(num,den)</p><p>　　顯示結(jié)果: num =968 10648 17424</p><p>　　den =1 13 44 32 0 0</p>

36、<p>　　Transfer function:（968 s^2 + 10648 s + 17424）/( s^5 + 13 s^4 + 44 s^3 + 32 s^2)</p><p>　　被控對(duì)象脈沖傳遞函數(shù)G(z)：</p><p>　　Gz=c2d(Gs,0.2,'foh')</p><p>　　顯示結(jié)果:Transfer fun

37、ction:</p><p>　　(0.2974 z^5 + 2.762 z^4 + 0.2826 z^3 - 1.744 z^2 + 0.1119 z + 0.02581)/( z^5 - 3.47 z^4 + 4.564 z^3 - 2.792 z^2 + 0.7724 z - 0.07427)</p><p>　　Sampling time: 0.2</p><p

38、>　　轉(zhuǎn)換G(z)為零極點(diǎn)增益模型并按z-1形式排列為：</p><p>　　[a,b,c]=zpkdata(Gz)</p><p>　　Gz=zpk(a,b,c,'variable','z^-1')</p><p>　　顯示結(jié)果: a = [5x1 double]</p><p>　　b = [5x

39、1 double]</p><p><b>　　c =0.2974</b></p><p>　　Zero/pole/gain:</p><p>　　(0.29737(1+9.112*z^-1)(1+0.9174*z^-1)(1-0.6703*z^-1)(1-0.1654*z^-1) (1+0.09367*z^-1))/( (1-z^-1)^2

40、(1-0.8187*z^-1) (1-0.4493*z^-1) (1-0.2019*z^-1))</p><p>　　誤差脈沖傳遞函數(shù)Ge(z)形式：</p><p>　　syms z b0 b1 a0 a1 a2 a3</p><p>　　Gez=(1-z^-1)^3(b0+b1*z^-1)</p><p>　　確定閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)Gc(z

41、)形式：</p><p>　　Gcz=(1+9.112*z^-1)*(a0+a1*z^-1+a2*z^-2+a3*z^-3)</p><p>　　Gc(z)和Ge(z)中的待定系數(shù)，Gc(z)和Ge(z)的求解過程：</p><p>　　f1=subs(Gcz,z,1)-1</p><p>　　f2=subs(diff(Gcz,1),z,1)

42、</p><p>　　f3=subs(diff(Gcz,2),z,1)</p><p>　　f4=subs(diff(Gcz,3),z,1)</p><p>　　[a0j a1j a2j a3j]=solve(f1,f2,f3,f4)</p><p>　　A=double([a0j a1j a2j a3j])</p><p

43、>　　Gcz=subs(Gcz,[a0 a1 a2 a3],A)</p><p>　　Gez=(1-z^-1)^3*(b0+b1*z^-1)</p><p>　　顯示結(jié)果:a0j =869590731375/2552632508416</p><p>　　a1j =-1191543636125/2552632508416</p><p&g

44、t;　　a2j =759094950125/2552632508416</p><p>　　a3j =-184706077375/2552632508416</p><p>　　A =0.3407 -0.4668 0.2974 -0.0724</p><p>　　Gcz=(1+1139/125/z)*(23972118005097/7036874417

45、7664-4204471625238509/9007199254740992/z+1339268274320919/4503599627370496/z^2-5214019446960997/72057594037927936/z^3)</p><p>　　Gez =(1-1/z)^3*(b0+b1/z)</p><p>　　針對(duì)單位加速度信號(hào)輸入的最少拍有波紋控制器Dy(z)、 Dy(z

46、)的可實(shí)現(xiàn)性：</p><p>　　Gz=0.29737*(1+9.112*z^-1)*(1+0.9174*z^-1)*(1-0.6703*z^-1)*(1-0.1654*z^-1)*(1+0.09367*z^-1)/(1-z^-1)^2/(1-0.8187*z^-1)/(1-0.4493*z^-1)/(1-0.2019*z^-1)</p><p>　　Dz=Gcz/Gez/Gz</

47、p><p><b>　　顯示結(jié)果:</b></p><p>　　Dz=(1+1139/125/z)*(23972118005097/70368744177664-4204471625238509/9007199254740992/z+1339268274320919/4503599627370496/z^2-5214019446960997/720575940379279

48、36/z^3)/(1-1/z)/(5938768150088575/9007199254740992-5938768150088589/9007199254740992/z)/(29737/100000+33870443/12500000/z)/(1+4587/5000/z)/(1-6703/10000/z)/(1-827/5000/z)/(1+9367/100000/z)*(1-8187/10000/z)*(1-4493/10000/

49、z)*(1-2019/10000/z)</p><p>　　用程序仿真方法分析加速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能：</p><p>　　[N,D]=numden(ans)</p><p>　　num=sym2poly(N)</p><p>　　den=sym2poly(D)</p><p>　　t=0:0.2:

50、10</p><p>　　u=0.5*(t.^2)</p><p>　　dlsim(num,den,u)</p><p>　?。▎挝患铀俣软憫?yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)輸出）</p><p>　　用圖形仿真方法(Simulink)分析單位加速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能：</p><p>　　（單位加速度響應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)輸出）

51、</p><p>　?。▎挝患铀俣软憫?yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)輸出）</p><p><b>　　單位速度信號(hào)輸入</b></p><p>　　誤差脈沖傳遞函數(shù)Ge(z)形式為：</p><p>　　Gez=(1-z^-1)^2*(b0+b1*z^-1+b2*z^-2+b3*z^-3+b4*z^-4)</p><p

52、>　　閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)Gc(z)形式為:</p><p>　　Gcz=(1+9.112*z^-1)*(1+0.9174*z^-1)*(1-0.6703*z^-1)*(1-0.1654*z^-1)*(1+0.09367*z^-1)*(a0+a1*z^-1)</p><p>　　Gc(z)和Ge(z)中的待定系數(shù) Gc(z)和Ge(z)的求解過程 ：</p><p&g

53、t;　　f1=subs(Gcz,z,1)-1</p><p>　　f2=subs(diff(Gcz,1),z,1)</p><p>　　[a0j a1j]=solve(f1,f2)</p><p>　　Gcz=subs(Gcz,[a0 a1],[a0j a1j])</p><p>　　Gez=(1-z^-1)^2*(b0+b1*z^-1+b2

54、*z^-2+b3*z^-3+b4*z^-4)</p><p>　　f3=subs(Gez,z,-9.112)-1</p><p>　　f4=subs(Gez,z,-0.9174)-1</p><p>　　f5=subs(Gez,z,0.6703)-1</p><p>　　f6=subs(Gez,z,0.1654)-1</p>&

55、lt;p>　　f7=subs(Gez,z,-0.09367)-1</p><p>　　[b0j,b1j,b2j,b3j,b4j]=solve(f3,f4,f5,f6,f7)</p><p>　　Gez=subs(Gez,[b0 b1 b2 b3 b4],[b0j,b1j,b2j,b3j,b4j])</p><p><b>　　顯示結(jié)果:</b&

56、gt;</p><p>　　b0j=415558226751172960885707692508219947/432918001546947713046352223758219947</p><p>　　b1j=613054987525554247356292216071127394/432918001546947713046352223758219947</p><p

57、>　　b2j=1064868499765614434489832928116217489/1731672006187790852185408895032879788</p><p>　　b3j=-524430993083889070098738015030095267/6926688024751163408741635580131519152</p><p>　　b4j=-42102

58、7872816004191444594976026340655/36942336132006204846622056427368102144</p><p>　　單位速度信號(hào)輸入的最少拍無波紋控制器Dw(z) Dw(z)的可實(shí)現(xiàn)性：</p><p>　　Gz=0.29737*(1+9.112*z^-1)*(1+0.9174*z^-1)*(1-0.6703*z^-1)*(1-0.1654*

59、z^-1)*(1+0.09367*z^-1)/(1-z^-1)^2/(1-0.8187*z^-1)/(1-0.4493*z^-1)/(1-0.2019*z^-1)</p><p>　　Guz=Gcz/Gz</p><p>　　Dyz=Gcz/Gz/Gez</p><p><b>　　顯示結(jié)果:</b></p><p>　

60、　Dyz=(1+1139/125/z)*(17359774795774752160644531250000000/432918001546947713046352223758219947+56834814331757114440917968750000000/432918001546947713046352223758219947/z)/(29737/100000+33870443/12500000/z)*(1-8187/10000/z

61、)*(1-4493/10000/z)*(1-2019/10000/z)/(415558226751172960885707692508219947/432918001546947713046352223758219947+613054987525554247356292216071127394/432918001546947713046352223758219947/z+106486849976561443448983292811621

62、7489/1731672006187790852185408895032879788/z^2-52443099308388</p><p>　　Dyz無不穩(wěn)定極點(diǎn)和零點(diǎn) 可實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　程序仿真方法分析單位速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能：</p><p>　　[N,D]=numden(simplify(Gcz));</p>&l

63、t;p>　　numc=sym2poly(N)</p><p>　　denc=sym2poly(D)</p><p>　　[N,D]=numden(simplify(Guz));</p><p>　　numu=sym2poly(N)</p><p>　　denu=sym2poly(D)</p><p><b&

64、gt;　　t=0:0.2:1</b></p><p><b>　　u=t</b></p><p>　?。▎挝凰俣软憫?yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)輸出）</p><p>　　圖形仿真方法(Simulink)分析單位速度信號(hào)輸入時(shí)閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能：</p><p><b>　　(閉環(huán)系統(tǒng)輸出 )</b&g

65、t;</p><p>　　（單位加速度響應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)輸出）</p><p>　?。▎挝患铀俣软憫?yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)輸出）</p><p>　　根據(jù)8、9、14、15、的分析，有波紋和無波紋的差別和物理意義是：</p><p>　　有波紋和無波紋人的差別： 物理意義：</p><p>　　有波紋：在采樣點(diǎn)之間呈現(xiàn)

66、波紋 會(huì)引起系統(tǒng)振蕩</p><p>　　無波紋：采樣點(diǎn)之間無波紋 可達(dá)到調(diào)節(jié)時(shí)間最短和輸出無振蕩產(chǎn)生</p><p>　　最小拍有波紋控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，但其對(duì)系統(tǒng)的適應(yīng)性差，只能保證在采樣點(diǎn)上的輸出可以跟蹤輸入，而最小拍無波紋控制系統(tǒng)可以達(dá)到調(diào)節(jié)時(shí)間短和輸出無震蕩產(chǎn)生。</p><p><b>　　心

67、得體會(huì)</b></p><p>　　短短一周的實(shí)習(xí)就這樣結(jié)束了。從這次實(shí)習(xí)中，我認(rèn)識(shí)到了親身實(shí)踐是我們大學(xué)生活很有用也很充實(shí)的一步，通過實(shí)習(xí)能學(xué)到在課堂上學(xué)不到的很多東西。在課堂上我們僅僅知道該怎么去做，但沒有親自實(shí)踐，只能是靠想象，所以有很多東西都難以理解。我發(fā)現(xiàn)很多知識(shí)都是以前在課本上學(xué)過的，當(dāng)時(shí)印象并不怎么深刻，但是，一經(jīng)實(shí)習(xí)，似乎都能很容易理解其原理，并能對(duì)其有更深的記憶。</p>

68、<p>　　總體來說，這次實(shí)習(xí)我受益匪淺。在摸索該如何運(yùn)用MATLAB仿真課程實(shí)現(xiàn)所需功能的過程中，培養(yǎng)了我的邏輯思維能力，增加了實(shí)際編程的能力。在讓我體會(huì)到了分析與設(shè)計(jì)系統(tǒng)的艱辛的同時(shí)，更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂。總之，這次實(shí)驗(yàn)我收獲頗多。實(shí)踐是獲得知識(shí)的一種最好的手段！</p><p>　　在這里，我非常地感謝老師的指導(dǎo)，沒有您的指導(dǎo)，我們的實(shí)習(xí)也不會(huì)進(jìn)行的如此順利；也得感謝我的同學(xué)們，感謝他

69、們給予我的幫助，才使得我們的實(shí)習(xí)很好的完成；同時(shí)也得感謝學(xué)校、學(xué)院給我們提供這么好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。</p><p>　　我忠心的感謝范杰老師，請(qǐng)?jiān)试S我由衷的送上一句，老師，您辛苦了！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　MATLAB 7.0從入門到精通（修訂版） 劉保柱 人民郵電</p>

70、<p>　　MATLAB基礎(chǔ)及應(yīng)用 于潤偉 機(jī)械工業(yè)</p><p>　　MATLAB在自動(dòng)控制中的應(yīng)用 吳曉燕 西安電子科技大學(xué)</p><p><b>　　附錄：（程序）</b></p><p>　　num=[968 10648 17424]</p>

71、<p>　　den=[1 13 44 32 0 0]</p><p>　　Gs=tf(num,den)</p><p><b>　　%1 %連續(xù)模型</b></p><p>　　Gz=c2d(Gs,0.2,'foh')</p><p>　　%2 %連續(xù)轉(zhuǎn)離散</p><

72、p>　　[a,b,c]=zpkdata(Gz)</p><p>　　Gz=zpk(a,b,c,'variable','z^-1')</p><p><b>　　%3</b></p><p>　　%Gez=(1-z^-1)^3(b0+b1*z^-1)</p><p>　　%Gcz=(1

73、+9.112*z^-1)*(a0+a1*z^-1+a2*z^-2+a3*z^-3)</p><p>　　%Gez=1-Gcz=1-(1+9.112*z^-1)*(a0+a1*z^-1+a2*z^-2+a3*z^-3)</p><p>　　syms z b0 b1 a0 a1 a2 a3</p><p>　　Gcz=(1+9.112*z^-1)*(a0+a1*z^-1

74、+a2*z^-2+a3*z^-3)</p><p>　　f1=subs(Gcz,z,1)-1</p><p>　　f2=subs(diff(Gcz,1),z,1)</p><p>　　f3=subs(diff(Gcz,2),z,1)</p><p>　　f4=subs(diff(Gcz,3),z,1)</p><p>

75、　　[a0j a1j a2j a3j]=solve(f1,f2,f3,f4)</p><p>　　A=double([a0j a1j a2j a3j])</p><p>　　Gcz=subs(Gcz,[a0 a1 a2 a3],A)</p><p>　　Gez=(1-z^-1)^3*(b0+b1*z^-1)</p><p>　　f5=subs

76、(Gez,z,-9.112)-1</p><p>　　f6=subs(Gez,z,2)+subs(Gcz,z,2)-1</p><p>　　[b0j b1j]=solve(f5,f6)</p><p>　　B=double([b0j b1j])</p><p>　　Gez=subs(Gez,[b0 b1],B)</p><

77、p>　　Gz=0.29737*(1+9.112*z^-1)*(1+0.9174*z^-1)*(1-0.6703*z^-1)*(1-0.1654*z^-1)*(1+0.09367*z^-1)/(1-z^-1)^2/(1-0.8187*z^-1)/(1-0.4493*z^-1)/(1-0.2019*z^-1)</p><p>　　Dz=Gcz/Gez/Gz</p><p>　　simpl

78、ify(Gcz)</p><p>　　[N,D]=numden(ans)</p><p>　　num=sym2poly(N)</p><p>　　den=sym2poly(D)</p><p>　　t=0:0.2:10</p><p>　　u=0.5*(t.^2)</p><p>　　dlsim

79、(num,den,u)</p><p>　　[N,D]=numden(simplify(Dz))</p><p>　　num=sym2poly(N)</p><p>　　den=sym2poly(D)</p><p>　　Gs=tf([968 968*11 968*18],[1 13 44 32 0 0])</p><p&

80、gt;　　sysgz=c2d(Gs,0.2,'foh')</p><p>　　[a b k]=zpkdata(sysgz)</p><p>　　sysgz=zpk(a,b,k,0.2,'variable','z^-1')</p><p>　　syms z a0 a1 b0 b1 b2 b3 b4</p>

81、<p>　　Gcz=(1+9.112*z^-1)*(1+0.9174*z^-1)*(1-0.6703*z^-1)*(1-0.1654*z^-1)*(1+0.09367*z^-1)*(a0+a1*z^-1)</p><p>　　f1=subs(Gcz,z,1)-1</p><p>　　f2=subs(diff(Gcz,1),z,1)</p><p>　　[a

82、0j a1j]=solve(f1,f2)</p><p>　　Gcz=subs(Gcz,[a0 a1],[a0j a1j])</p><p>　　Gez=(1-z^-1)^2*(b0+b1*z^-1+b2*z^-2+b3*z^-3+b4*z^-4)</p><p>　　f3=subs(Gez,z,-9.112)-1</p><p>　　f4=

83、subs(Gez,z,-0.9174)-1</p><p>　　f5=subs(Gez,z,0.6703)-1</p><p>　　f6=subs(Gez,z,0.1654)-1</p><p>　　f7=subs(Gez,z,-0.09367)-1</p><p>　　[b0j,b1j,b2j,b3j,b4j]=solve(f3,f4,f5

84、,f6,f7)</p><p>　　Gez=subs(Gez,[b0 b1 b2 b3 b4],[b0j,b1j,b2j,b3j,b4j])</p><p>　　Gz=0.29737*(1+9.112*z^-1)*(1+0.9174*z^-1)*(1-0.6703*z^-1)*(1-0.1654*z^-1)*(1+0.09367*z^-1)/(1-z^-1)^2/(1-0.8187*z^-

85、1)/(1-0.4493*z^-1)/(1-0.2019*z^-1)</p><p>　　Guz=Gcz/Gz</p><p>　　Dyz=Gcz/Gz/Gez</p><p>　　[N,D]=numden(simplify(Gcz));</p><p>　　numc=sym2poly(N)</p><p>　　den

86、c=sym2poly(D)</p><p>　　[N,D]=numden(simplify(Guz));</p><p>　　numu=sym2poly(N)</p><p>　　denu=sym2poly(D)</p><p><b>　　t=0:0.2:1</b></p><p><b&

87、gt;　　u=t</b></p><p><b>　　hold on</b></p><p>　　dlsim(numc,denc,u)</p><p>　　dlsim(numu,denu,u)</p><p><b>　　hold off</b></p><p>