《自动控制原理》MATLAB分析与设计(1)

《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告

sys2=tf([0.568,-0.1221,-0.3795],[1,-1.79,1.6,-0.743],T); figure(1);

step(sys1,sys2,4); grid;

%第二问 设计数字控制器 G0=zpk([],[0 -10],1) Gd=c2d(G0,0.01,'zoh')

D=zpk([0.993],[0.999],150,0.01) G=Gd*D

sysd=feedback(G,1);

sys=tf([150,105],[1,10.1,151,105]); t=0:0.01:2; figure(2);

step(sys,'-',sysd,'g:',t); %第三问 grid;

%斜坡响应比较 T=0.1; t=0:0.1:2; u=t;

sys=tf([0.568,-0.1221,-0.3795],[1,-1.79,1.6,-0.743],T) figure(3);

lsim(sys,sys1,u,t,0); grid;

程序运行结果如下

Step Response1.81.61.41.2System: sys1Peak amplitude: 1.31Overshoot (%): 30.9At time (sec): 0.28Amplitude10.80.60.40.2000.511.52Time (sec)2.533.54

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Step Response1.41.21Amplitude0.80.60.40.2000.20.40.60.81Time (sec)1.21.41.61.82

Linear Simulation Results21.81.61.41.2Amplitude10.80.60.40.2000.20.40.60.81Time (sec)1.21.41.61.82150s?105结果分析：在第（1）问中，设计的滞后校正网络为Gc(s)?`3，

s?101s2?151s?105在设计校正系统时，取超调量为30，系统的阶跃响应曲线如上图所示。

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在第(2)问中，设计的数字控制器为D(z)?150(z?0.993) ；

(z?0.999)0.568z2?0.1221z?0.3795 两次设计后，系统的传递函数为G(s)?3 2z?1.79z?1.6z?0.743' 相比于采样周期为T=0.1和T=0.01时，系统的采样时间越小，系统的单位阶跃响应和连续系统的响应越相似。该离散系统的斜坡响应在第三拍时跟上单位斜坡响应。

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