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兰 州 理 工 大 学

《自动控制原理I》MATLAB分析与设计

仿真实验报告

院系：电气工程与信息工程学院 班级：自动化卓越班 姓名：庞士龙 学号：1505510115 时间：2017年05月25日

电气工程与信息工程学院

《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告

《自动控制原理I》MATLAB分析与设计仿真实验任务书（2017）

一、仿真实验内容及要求

1．MATLAB软件

要求学生通过课余时间自学掌握MATLAB软件的基本数值运算、基本符号运算、基本程序设计方法及常用的图形命令操作；熟悉MATLAB仿真集成环境Simulink的使用。 2．各章节实验内容及要求

1）第三章 线性系统的时域分析法

? 对教材第三章习题3-5系统进行动态性能仿真，并与忽略闭环零点的系统动态性能

进行比较，分析仿真结果；

? 对教材第三章习题3-9系统的动态性能及稳态性能通过仿真进行分析，说明不同控

制器的作用；

? 在MATLAB环境下选择完成教材第三章习题3-30，并对结果进行分析； ? 在MATLAB环境下完成英文讲义P153.E3.3；

? 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”，在Ka?100时，试采用

微分反馈控制方法，并通过控制器参数的优化，使系统性能满足?%?5%,

ts?250ms,dss?5?10?3等指标。

2）第四章 线性系统的根轨迹法

? 在MATLAB环境下完成英文讲义P157.E4.5； ? 利用MATLAB绘制教材第四章习题4-5；

? 在MATLAB环境下选择完成教材第四章习题4-10及4-17，并对结果进行分析； ? 在MATLAB环境下选择完成教材第四章习题4-23，并对结果进行分析。

3）第五章 线性系统的频域分析法

? 利用MATLAB绘制本章作业中任意2个习题的频域特性曲线；

4）第六章 线性系统的校正

? 利用MATLAB选择设计本章作业中至少2个习题的控制器，并利用系统的单位阶

跃响应说明所设计控制器的功能；

? 利用MATLAB完成教材第六章习题6-22控制器的设计及验证；

? 对英文讲义中的循序渐进实例“Disk Drive Read System”，试采用PD控制并优化控

制器参数，使系统性能满足给定的设计指标?%?5%,ts?150ms。

二、仿真实验时间安排及相关事宜

1．依据课程教学大纲要求，仿真实验共6学时，教师应在第3学周下发仿真任务书，并按课程进度安排上机时间；学生须在实验之前做好相应的准备，以确保在有限的机时内完成仿真实验要求的内容；

2．实验完成后按规定完成相关的仿真实验报告；

兰州理工大学 电气工程与信息工程学院 共26页 第1页

《自动控制原理》MATLAB分析与设计仿真实验报告

3．仿真实验报告请参照有关样本制作并打印装订。

自动化系《自动控制原理》课程组

2017年3月26日

兰州理工大学 电气工程与信息工程学院 共26页 第2页