MATLABSimulink与控制系统仿真实验报告(6)

图7

利用simulink进行仿真，得到的阶跃响应曲线如图7所示。

同样，为了对比范围不同时系统的阶跃响应，采用Simulink 中的To Workspace模块，将仿真的结果保存在工作空间的数组里。绘制阶跃响应曲线的代码如下：

plot(tout1,out1); hold on; grid on; gtext('0.2’); plot(tout2,out2); gtext('0.5’); plot(tout3,out3); gtext('1.0’); plot(tout4,out4); gtext('2.0’);

运行程序，结果如图8：

图8

图中曲线上标注的0.2、0.5、1.0、2.0表示死区范围，不难看出，随着死区范围的增加，系统开始响应阶跃输入信号的时刻也逐渐推迟。这是因为死区环节会将死区内的输入“忽略”，使得系统的响应变慢。

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步骤4 尝试在系统中同时加入死区单元和饱和单元，系统框图如图9所示。

图9

利用simulinh进行仿真，得到的阶跃响应曲线如图10所示：

图10

步骤5 在系统中引入滞环非线性环节。结果如下：

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实验8 MATLAB/Simulink在离散控制系统中的应用

一、实验目的

1、掌握

2、了解采样周期对离散系统稳定性的影响。 二、实验设备

电脑一台；MATLAB仿真软件一个 三、实验内容

1、建立题目中要求的数学模型，MATLAB代码如下。

clc; clear; Ts = 1; num = [1,1]; den = [1,0,0];

sys_continue = tf(num,den)

sys_discrete = c2d(sys_continue,Ts,'zoh') sys_k = 1;

sys_open = sys_k * sys_discrete 运行结果如下 Transfer function: 1.5 z - 0.5 ------------- z^2 - 2 z + 1

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Sampling time: 1

2、绘制系统的根轨迹。 代码如下

figure(1); rlocus(sys_discrete);

运行结果如图1所示。

图1

从图中可以读到交点出的开环增益为K=0；也就是说，使闭环系统稳定的K的范围是0

sys_k = 2; figure(2);

margin(sys_k * sys_discrete); figure(3);

[dnum,dden] = tfdata(sys_k * sys_discrete,'v') dnyquist(dnum, dden, Ts) grid on;

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系统幅频特性曲线

Nyquist曲线

从图中可以看出，K=2时，系统处于临界稳定状态，Nyquist曲线恰好穿过（-1，0）点。可以确，系统稳定时，K的取值范围是（0，2）。

3、分析系统的阶跃响应。 给K 赋予不同的值，代码如下。

sys_k = 1; figure(4);

sys_close = feedback(sys_k * sys_discrete,1); [dnumc,ddenc] = tfdata(sys_close,'v'); dstep(dnumc,ddenc,25); sys_k = 2; figure(5);

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