基于Matlab的高阶系统设计与仿真

基于Matlab的高阶系统设计与仿真
基于Matlab的高阶系统设计与仿真

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课程设计说明书题

目:基于Matlab 的高阶系统设计与仿真班

级:电气五班姓

名:党伟学号:201295014176指导教师:张小娟

日期:2015年1月9

日星期五

课程设计任务书

设计

题目

基于Matlab的高阶系统设计与仿真

设计要求

一、高阶系统的设计要求:

1、建立高阶系统的数学模型。

2、选择PID控制方法对高阶系统进行控制。

3、计算PID参数的整定结果。

4、利用Simulink或M程序进行仿真。

二、设计步骤与要求

1、阐述系统的工作原理。

2、拟定高阶系统电路组成框图。

3、进行PID参数的整定。

4、画出高阶系统结构图。

5、写出设计性实验报告。

工作计划1、2015.1.4-1.5搜集资料;

2、2015.1.6-1.10电路设计;

3、2015.1.10-1.12完成设计报告并提交

指导教师:张小娟教研室主任:

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目录一:摘要

二:PID控制的基本原理2.1PID控制的基本原理

2.2PID控制具有以下优点

2.3控制方式

三:simulink介绍

3.1SIMULINK的模块库介绍

3.2SIMULINK简单模型的建立

3.3Simulink模块库简介

四:设计步骤

4.1系统主要技术指标

4.2PID参数设定说明

4.3仪表应用与部骤框图

五:PID参数整定

5.1PID经典控制分析

5.2控制系统参数整定的基本要求

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一:摘要

随着电子技术的不断发展,水温控制系统设计的方法越来越多也越来越完善,温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,特别是在城市集中供暖,学校等人口密集地方的供暖和热水供应方面都有广泛应用。然而,过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用,从而造成水资源的巨大浪费.特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下,我们更应该掌握好对水温的控制,把身边的水资源好好地利用起来。

在现代冶金,石油,化工及电力生产过程中,温度是极为重要而又普遍的热工参数之一.在环境恶劣或温度较高等场合下,为了保证生产过程正常安全地进行,提高产品的质量和数量,以及减轻工人的劳动强度,节约能源,要求对加锅炉水温进行测,显示,控制,使之达到工艺标准,以单片机为核心设计的炉温控制系统,可以同时采集多个数据,并将数据通过通讯口送至上位机进行显示和控制.那么无论是哪种控制,我们都希望水温控制系统能够有很高的精确度(起码是在满足我们要求的范围内),帮助我们实现我们想要的控制,解决身边的问题.随着电子而当行业的迅猛发展,计算机技术和传感器技术的不断改进,而且计算机和传感器的价格也日益降低,可靠性逐步提高,用信息技术来实现水温控制并提高控制的精确度不仅是可以达到的而且是容易实现的.用高新技术来

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解决工业生产问题,排除生活用水问题实施对水温的控制已成为我们电子行业的任务,以此来加强工业化建设,提高人民的生活水平。

温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,特别是在城市集中供暖,学校等人口密集地方的供暖和热水供应方面都有广泛应用。无论在热水温度的要求方面还是出于安全考虑,锅炉中必须要有水温控制,而水温控制在工业及日常生活中应用广泛,分类较多,不同水温控制系统的控制方法也不尽相同,其中以PID控制法最为常见.然而,单纯的PID算法无法适应不同的温度环境,在某个特定场合运行性能非常良好的温度控制器,到了新环境往往无法很好胜任,甚至使系统变得不稳定,需要重新改变PID调节参数值以取得最佳的性能。

二:PID控制的基本原理

2.1PID控制的基本原理:

PID控制概述当今的自动控制技术绝大部分是基于反馈概念的。反馈理论包括三个基本素:测量、比较和执行。测量关心的是变量,并与期望值相比较,以此误差来纠正和控制系统的响应。在工业过程控制中95%以上的控制回路都具有PID结构,而且许多高级控制都是以PID控制为基础的。

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PID控制器由比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)组成。

2.2PID控制的优点与不足:

(1)原理简单,使用方便,PID参数KP、KI和KD可以根据过

程动态特性变化,PID参数就可以重新进行调整与设定。

(2)适应性强,按PID控制规律进行工作的控制器早已商品化,即使目前最新式的过程控制计算机,其基本控制功能也仍然是PID

控制。PID应用范围广,虽然很多工业过程是非线性或时变的,但通过适当简化,也可以将其变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统,就可以进行PID控制了。

(3)鲁棒性强,即其控制品质对被控对象特性的变化不太敏感。但不可否认PID也有其固有的缺点。

PID在控制非线性、时变、偶合及参数和结构不缺点的复杂过程时,效果不是太好;最主要的是:如果PID控制器不能控制复杂过程,无论怎么调参数作用都不大。在科学技术尤其是计算机技术迅速发展的今天,虽然涌现出了许多新的控制方法,但PID仍因其自身的优点而得到了最广泛的应用,PID控制规律仍是最普遍的控制规律。PID控制器是最简单且许多时候最好的控制器。在过程控制中,PID控制也是应用最广泛的,一个大型现代化控制系统的控制回路可能达二三百个甚至更多,其中绝大部分都采用PID控制。

2.3控制方式

比例(P)控制:

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例控制是一种最简单的控制方式,其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳定误差。比例控制器的传递函数为:

K P

K P称为比例系数或增益(视情况可设置为正或负),一些传统的控制器又常用,,来取代比例系数比例带K P比例带是比例系数的倒数,比例带也称为比例度。

单位反馈系统,0型系统响应实际阶跃信号R01(t)的稳态误差与其开环增益K近视成反比,即

对于单位反馈系统,I型系统响应匀速信号R1(t)的稳态误差与其开环增益K v近视成反比,即:

P控制只改变系统的增益而不影响相位,它对系统的影响主要反映在系统的稳态误差和稳定性上,增大比例系数可提高系统的开环增益,减小系统的稳态误差,从而提高系统的控制精度,但这会降低系统的相对稳定性,甚至可能造成闭环系统的不稳定,因此,在系统校正和设计中P控制一般不单独使用.具有比例控制器的系统结构如图1.1所示

系统的特征方程为:

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图1.1具有比例控制器的

系统的特征方程式为:

比例微分(PD)控制环节:

具有比例加微分控制规律的控制称PD控制,PD的传递函数为: +

其中,为比例系数,与都是可调参数;

具有PD控制器的系统结构如图所示。

PD控制器的输出信号为:

U(t)=e(t)+

在微分控制中,控制器的输入与输出误差信号的微分(即误差的

变化率)成正比关系。微分控制反映误差的变化率,只有当误差随

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时间变化时,微分控制才会对系统起作用,而对无变化或缓慢变化的对象不起作用。因此微分控制在任何情况下不能单独与被控制对象串联使用,而只能构成PD或PID控制。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至不稳定,其原因是由于存在有较大惯性的组件(环节)或有滞后的组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。解决的方法是使抑制误差变化的作用“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说,在控制中引入“比例”项是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势,这样,具有“比例+微分”的控制器,就能提前使抑制误差的作用等于零甚至为负值,从而避免被控量的严重超调。因此对有较大惯性或滞后的被控对象,比例微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态性。另外,微分控制对纯时控制环节不能改善控制品质而具有放大高频噪声信号的缺点。在实际应用中,当设定值有突变时,为了防止由于微分控制的突跳,常将微分控制环节设置在反馈回路中,这种做法称为微分先行,即微分运算只对测量信号进行,而不对设定信号进行。

积分(I)控制:

具有积分控制规律的控制称为积分控制,即I控制,I控制的传递函数为:

其中,称为积分系统

控制器的输出信号为:

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积分控制器输出信号u(t)的变化速率与输入信号e(t)成正比,对于一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个系统是有稳态误差的或简称有差系统.为了消除稳态误差,在控制器必须引入”积分项”.积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大使稳态误差进一步减小,直到等于零.通常,采用积分控制器的主要目的就是使用系统无稳态误差,由于积分引入了相位滞后,使系统稳定性变差,加积分器控制对系统而言是加入了极点,对系统的响应而言是可消除稳态误差,但这对瞬时响应会造成不良影响,甚至造成不稳定,因此,积分不单独使用,通常结合比例控制器构成比例积分(PI)控制器

比例积分(I)控制:

具有比例加积分控制规律的控制称为比例积分控制器,即PI控制,PI 控制的传递函数为:

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其中,为比例系数;成为积分时间常数,两者都是可调的参数.控制器的输出信号为:积分时间常数,两者都是可调的参数.控制器的输出信号为:

PI控制器可以使系统在进入稳态后无稳态误差.PI控制器在与被控对象串联时,相当于在系统中增加了一个位于原点的开环极点,同时也增加了一个位于s左半平面的开环零点.位于原点的极点可以提高系统的型别,以消除或减小系统的稳态误差,改善系统的稳态性能;而增加的负实部零点则可减小系统的阻尼程度,缓和PI控制器极点对系统稳定性及动态过程产生的不利影响在实际工程中,PI控制器通常用来改善系统的稳定性能.

比例积分微分(P I D)控制:

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有比例+

积分+微分控制规律的控制称为比例积分微分控制即

P I D 控制,P I D 控

制的传递函数为:P I D 控制器的输出信号为:

PID 控制器的传递函数可写成:

PI 控制器与被控对象串联连接时,可以使系统的型别提高一级,而且还提供了两个负实部的零点与PI 控制器相比,PID 控制器除了同样具有提高系统稳定性能的优点外,还多提供了一个负实部零点,因此在提高系统动态系统方面提供了很大的优越性.在实际过程中,PID 控制器被广泛应用.PID 控制通过积分作用消除误差,而微分控制可缩小超调量,加快反应,是综合了PI 控制与PD 控制长处并去除其短处的

控制.从频域角度看,PID控制通过积分作用于系统的低频段,以提高系统的稳定性,而微分作用于系统的中频段以改善系统的动态性能.三.simulink介绍

SIMULINK是MATLAB软件的扩展,它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包,它与MATLAB语言的主要区别在于,其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入,其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建,而非语言的编程上。所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块,用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能,而不必考察模块内部是如何实现的,通过对这些基本模块的调用,再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型(以.mdl文件进行存取),进而进行仿真与分析。SIMULINK的最新版本是SIMULINK4.0(包含在MATLAB6.0里),MATLAB5.3里的版本为3.0版,它们的变化不大。SIMULINK的启动在MATLAB,令窗口中输入simulink结果是在桌面上出现一个称为Simulink Library Browser的窗口,在这个窗口中列库窗口。两种模块库窗口界面只是不同的显示形式,用户可以根据各人喜好进行选用,一般说来第二种窗口直观、形象,易于初学者,但使用时会打开太多的子窗口。

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3.1SIMULINK的模块库介绍

SIMILINK模块库按功能进行分为以下8类子库:

Continuous(连续模块)

Discrete(离散模块)

Function&Tables(函数和平台模块)

Math(数学模块)

Nonlinear(非线性模块)

Signals&Systems(信号和系统模块)

Sinks(接收器模块)

Sources(输入源模块)

连续模块(Continuous)

continuous.mdl Integrator:输入信号积分

Derivative:输入信号微分

State-Space:线性状态空间系统模型

Transfer-Fcn:线性传递函数模型

Zero-Pole:以零极点表示的传递函数模型

Memory:存储上一时刻的状态值

Transport Delay:输入信号延时一个固定时间再输出

Variable Transport Delay:输入信号延时一个可变时间再输出离散模块(Discrete)discrete.mdl

Discrete-time Integrator:离散时间积分器

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Discrete Filter:IIR与FIR滤波器

Discrete State-Space:离散状态空间系统模型

Discrete Transfer-Fcn:离散传递函数模型

Discrete Zero-Pole:以零极点表示的离散传递函数模型

First-Order Hold:一阶采样和保持器

Zero-Order Hold:零阶采样和保持器

Unit Delay:一个采样周期的延时

3.2SIMULINK简单模型的建立:

简单模型的建立(1)建立模型窗口(2)将功能模块由模块库窗口复制到模型窗口(3)对模块进行连接,从而构成需要的系统模型,模型的特点在SIMULINK里提供了许多如Scope的接收器模块,这使得用SIMULNK进行仿真具有像做实验一般的图形化显示效果SIMULINK的模型具有层次性,通过底层子系统可以构建上层母系统。SIMULINK提供了对子系统进行封装的功能,用户可以自定义子系统的图标和设置参数对话框。

3.3Simulink模块库简介:

在进行系统动态仿真之前,应绘制仿真系统框图,并确定仿真所需用的参数。Simulink模块库包含大部分常用的建立系统框图的模块。下面简要介绍常用模块。

Simulink功能:

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具,是一种基于MATLAB的框图设计环境,是实现动态系统建模、仿真和分析的一

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丰富的可扩充的预定义模块库交互式的图形编辑器来组合和管理直观的模块图以设计功能的层次性来分割模型,实现对复杂设计的管理通过Model Explorer导航、创建、配置、搜索模型中的任意信号、参数、属性,生成模型代码提供API用于与其他仿真程序的连接或与手写代码集成使用Embedded MATLAB?模块在Simulink和嵌入式系统执行中调用MATLAB算法使用定步长或变步长运行仿真,根据仿真模式(Normal,Accelerator,Rapid Accelerator)来决定以解释性的方式运行或以编译C代码的形式来运行模型图形化的调试器和剖析器来检查仿真结果,诊断设计的性能和异常行为可访问MATLAB从而对结果进行分析与可视化,定制建模环境,定义信号参数和测试数据模型分析和诊断工具来保证模型的一致性,确定模型中的错误。

四.设计步骤

4.1系统主要技术指标:

工作电源:AC220V/50~60Hz,功率<3W

温度测量精度:0.5%FS

温度测量范围:跟传感器相关

采样速率:2次/秒

超限显示:上限“HHHH”,下限“LLLL”

继电器:AC220V/10A

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固态继电器输出电平:开路电压12V,短路电流20mA

工作环境温度:0~50℃

工作环境湿度:≤85%RH

型号说明及外形尺寸产品系列号解析:

TCX7000(1)(2)(3)(4)(5)

(1)产品系列:

TCX.智能PID温控仪系列

(2)外形尺寸:

4.外形尺寸48mm×48mm×115mm(方),开孔尺寸45+1mm×45+1mm

5.外形尺寸48mm×96mm×75mm(竖),开孔尺寸44+1mm×92+1mm

6.外形尺寸96mm×48mm×75mm(横),开孔尺寸92+1mm×44+1mm

7.外形尺寸72mm×72mm×75mm(方),开孔尺寸68+1mm×68+1mm

8.外形尺寸96mm×96mm×75mm(方),开孔尺寸91+1mm×91+1mm

9.外形尺寸80mm×160mm×80mm(竖),开孔尺寸76

+1mm×152+1mm

A.外形尺寸160mm×80mm×80mm(横),开孔尺寸152

+1mm×76+1mm

(3)报警类型:

0.无报警输出,无报警蜂鸣器

1.无报警输出,内置蜂鸣器

2.一路报警,无报警蜂鸣器

3.一路报警,内置蜂鸣器

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4.两路报警,无报警蜂鸣器

5.两路报警,内置蜂鸣器

注:外形尺寸为48mm×48mm×115mm,即TCX4xxx系列的产品最多

只有一路报警输出,即报警类型位只有0,1,2和3四种类型。

(4)主控输出类型:

0.继电器输出

1.固态继电器触发电平输出

2.移相脉冲输出,可接双向可控硅

3.过零脉冲输出,可接双向可控硅

(5)输入类型:

0.热电偶K,E,J,T,N,热电阻Pt100,Cu50

1.热电偶B,R,S,热电阻Pt100,Cu50

2.热电偶K

3.热电偶E

4.热电偶J

5.热电偶T

6.热电偶N

7.热电偶B

8.热电偶R

9.热电偶S

A.热电阻Pt100

B.热电阻Cu50

C.热敏电阻

D.测温IC(可定制)

E.标准电压

F.标准电流

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4.2参数设定说明

(一)温度设定(进入方式:按“设定/确认”键0.5秒)

1.温度设定参数介绍

注:[1]STL和STH的值在高级参数设定中设置

2.温度设定方法

在工作模式下按”设定/确认”键0.5秒,设定值个位闪烁,按”增加键”或”减小键”调整温度设定值;也可以按”移位/自整定”键移动调整位,直接调整十位或百位。若设定值不能调整可能是由于参

可解除锁定。

数被锁定,把Lock参数设置为0,1或2

(二)基本参数设定(进入方式:长按“设定/确认”键后输入密码“0010”)

1.基本参数介绍

注:[2]TCXxxx0系列温控仪的输入类型出厂值设为K,TCXxxx1系列温控仪的输入类型出厂值设为B。

[3]控制输出方式:

0-位式控制,1-PID控制。

[4]显示值=测量值+PSb。

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Matlab结构图控制系统仿真

图5. 利用 SIMULINK仿

4. 建立如图11-54所示的仿真模型,其中PID控 制器采用Simulink子系统封装形式,其内部 结构如图11-31(a)所示。试设置正弦波信号 幅值为5、偏差为0、频率为10πHz\始终相位 为0,PID控制器的参数为Kp=10.75、 Ki=1.2、Kd=5,采用变步长的ode23t算法、 仿真时间为2s,对模型进行仿真。 (6)观察仿真结果。系统放着结束后,双击仿真模型中的示波器模块,得到仿真结果。单击示波器窗口工具栏上的Autoscale按钮,可以自动调整坐标来 使波形刚好完整显示,这时的波形如图所示。 图3 2. 题操作步骤如下: (1) 打开一个模型编辑窗口。 (2) 将所需模块添加到模型中。在模块库浏览器中单击Sources,将 Clock(时钟)拖到模型编辑窗口。同样,在User-Defined Functions(用户定义模块库)中把Fcn(函数模块)拖到模型编辑窗口,在Continuous(连续系统模块库)中把 Integrator(积分模块)拖到模型编辑窗口,在Sinks中把Display模块编辑窗口。 (3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。双击Fcn模块,打开Function Block operations中把Add模块拖到模型编辑窗口,在Sinks中把Scope模块拖到模型编辑窗口。 (3) 设置模块参数并连接各个模块组成仿真模型。先双击各个正弦源,打开其Block Parameters对话框,分别设置Frequency(频率)为2*pi、 6*pi、10*pi、 14*pi、18*pi,设置Amplitude(幅值)为1、1/3、1/5、1/7和1/9,其余参数不改变。对于求和模块,將符号列表List of signs设置为 +++++。 (4) 设置系统仿真参数。单击模型

控制系统MATLAB仿真基础

系统仿真 § 4.1控制系统的数学模型 1、传递函数模型(tranfer function) 2、零极点增益模型(zero-pole-gain) 3、状态空间模型(state-space) 4、动态结构图(Simulink结构图) 一、传递函数模型(transfer fcn-----tf) 1、传递函数模型的形式 传函定义:在零初始条件下,系统输出量的拉氏变换C(S)与输入量的拉氏变换R(S)之比。 C(S) b1S m+b2S m-1+…+b m G(S)=----------- =- -------------------------------- R(S) a1S n + a2S n-1 +…+ a n num(S) = ------------ den(S) 2、在MATLAB命令中的输入形式 在MATLAB环境中,可直接用分子分母多项式系数构成的两个向量num、den表示系统: num = [b1, b2, ..., b m]; den = [a1, a2, ..., a n]; 注:1)将系统的分子分母多项式的系数按降幂的方式以向量的形式输入两个变量,中间缺项的用0补齐,不能遗漏。 2)num、den是任意两个变量名,用户可以用其他任意的变量名来输入系数向量。 3)当系统种含有几个传函时,输入MATLAB命令状态下可用n1,d1;n2,d2…….。 4)给变量num,den赋值时用的是方括号;方括号内每个系数分隔开用空格或逗号;num,den方括号间用的是分号。 3、函数命令tf( ) 在MATLAB中,用函数命令tf( )来建立控制系统的传函模型,或者将零极点增益模型、状态空间模型转换为传函模型。 tf( )函数命令的调用格式为: 圆括号中的逗号不能用空格来代替 sys = tf ( num, den ) [G= tf ( num, den )]

春MATLAB仿真期末大作业

MATLAB仿真 期末大作业 姓名:班级:学号:指导教师:

2012春期末大作业 题目:设单位负反馈控制系统前向通道传递函数由)()(21s G s G 和串联,其中: ) 1(1)()(21++==s A s G s K s G A 表示自己学号最后一位数(可以是零),K 为开环增益。要求: (1)设K=1时,建立控制系统模型,并绘制阶跃响应曲线(用红色虚线,并标注坐标和标题);求取时域性能指标,包括上升时间、超调量、调节时间、峰值时间; (2)在第(1)问中,如果是在命令窗口绘制阶跃响应曲线,用in1或者from workspace 模块将命令窗口的阶跃响应数据导入Simulink 模型窗口,用示波器显示阶跃响应曲线;如果是在Simulink 模型窗口绘制阶跃响应曲线,用out1或者to workspace 模块将Simulink 模型窗口的阶跃响应数据导入命令窗口并绘制阶跃响应曲线。 (3)用编程法或者rltool 法设计串联超前校正网络,要求系统在单位斜坡输入信号作用时,速度误差系数小于等于0.1rad ,开环系统截止频率s rad c /4.4''≥ω,相角裕度大于等于45度,幅值裕度大于等于10dB 。

仿真结果及分析: (1)、(2)、将Simulink模型窗口的阶跃响应数据导入命令窗口并绘制阶跃响应曲线 通过在Matlab中输入命令: >> plot(tout,yout,'r*-') >> title('阶跃响应曲线') 即可得出系统阶跃响应曲线,如下: 求取该控制系统的常用性能指标:超调量、上升时间、调节时间、峰值时间的程序如下: G=zpk([],[0,-1],5)。 S=feedback(G,1)。

matlab控制系统仿真.

课程设计报告 题目PID控制器应用 课程名称控制系统仿真院部名称龙蟠学院 专业自动化 班级M10自动化 学生姓名 学号 课程设计地点 C208 课程设计学时一周 指导教师应明峰 金陵科技学院教务处制成绩

一、课程设计应达到的目的 应用所学的自动控制基本知识与工程设计方法,结合生产实际,确定系统的性能指标与实现方案,进行控制系统的初步设计。 应用计算机仿真技术,通过在MATLAB软件上建立控制系统的数学模型,对控制系统进行性能仿真研究,掌握系统参数对系统性能的影响。 二、课程设计题目及要求 1.单回路控制系统的设计及仿真。 2.串级控制系统的设计及仿真。 3.反馈前馈控制系统的设计及仿真。 4.采用Smith 补偿器克服纯滞后的控制系统的设计及仿真。 三、课程设计的内容与步骤 (1).单回路控制系统的设计及仿真。 (a)已知被控对象传函W(s) = 1 / (s2 +20s + 1)。 (b)画出单回路控制系统的方框图。 (c)用MatLab的Simulink画出该系统。

(d)选PID调节器的参数使系统的控制性能较好,并画出相应的单位阶约响应曲线。注明所用PID调节器公式。PID调节器公式Wc(s)=50(5s+1)/(3s+1) 给定值为单位阶跃响应幅值为3。 有积分作用单回路控制系统PID控制器取参数分别为:50 2 5 有积分作用单回路控制系统PID控制器取参数分别为:50 0 5

大比例作用单回路控制系统PID控制器取参数分别为:50 0 0 (e)修改调节器的参数,观察系统的稳定性或单位阶约响应曲线,理解控制器参数对系统的稳定性及控制性能的影响? 答:由上图分别可以看出无积分作用和大比例积分作用下的系数响应曲线,这两个PID调节的响应曲线均不如前面的理想。增大比例系数将加快系统的响应,但是过大的比例系数会使系统有比较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏;

控制系统的MATLAB仿真与设计课后答案

控制系统的MATLAB仿真与设计课后答案

>>z=-4*sqrt(2)*sin(t); >>plot3(x,y,z,'p'); >>title('Line in 3-D Space'); >>text(0,0,0,'origin'); >>xlabel('X'),ylable('Y'),zlable('Z');grid; 4>>theta=0:0.01:2*pi; >>rho=sin(2*theta).*cos(2*theta); >>polar(theta,rho,'k'); 5>>[x,y,z]=sphere(20); >>z1=z; >>z1(:,1:4)=NaN; >>c1=ones(size(z1)); >>surf(3*x,3*y,3*z1,c1); >>hold on >>z2=z; >>c2=2*ones(size(z2)); >>c2(:,1:4)=3*ones(size(c2(:,1:4))); >>surf(1.5*x,1.5*y,1.5*z2,c2); >>colormap([0,1,0;0.5,0,0;1,0,0]); >>grid on >>hold off 第四章 1>>for m=100:999 m1=fix(m/100); m2=rem(fix(m/10),10); m3=rem(m,10); if m==m1*m1*m1+m2*m2*m2+m3*m3*m3 disp(m) end end 2M文件:function[s,p]=fcircle(r) s=pi*r*r; p=2*pi*r; 主程序: [s,p]=fcircle(10) 3>>y=0;n=100; for i=1:n y=y+1/i/i; end >>y

基于matlab的毕业论文题目参考

基于matlab的毕业论文题目参考 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。以下是基于matlab的毕业论文题目,供大家参考。 基于matlab的毕业论文题目一: 1、基于遗传算法的小麦收割机路径智能优化控制研究 2、零转弯半径割草机连续翻滚特性参数化预测模型 3、基于MATLAB的PCD铰刀加工硅铝合金切削力研究 4、基于状态反馈的四容水箱控制系统的MATLAB仿真研究 5、基于Matlab软件的先天性外耳道狭窄CT影像特点分析 6、Matlab仿真在船舶航向自动控制系统中的研究与仿真 7、基于MATLAB的暂态稳定措施可行性仿真与分析 8、基于MATLAB的某专用越野汽车动力性能分析 9、基于MATLAB的电力系统有源滤波器设计 10、基于MATLAB和ANSYS的弹簧助力封闭装置结构分析 11、基于Matlab的液力变矩器与发动机匹配计算与分析 12、运用MATLAB绘制接触网下锚安装曲线 13、基于MatlabGUI的实验平台快速搭建技术 14、基于MATLAB的激光-脉冲MIG复合焊过程稳定性评价

15、测绘数据处理中MATLAB的优越性及应用 16、基于MATLAB柴油机供油凸轮型线设计 17、基于MATLAB语言的TRC加固受火后钢筋混凝土板的承载力分析方法 18、MATLAB辅助OptiSystem实现光学反馈环路的模拟 19、基于MATLABGUI的电梯关门阻止力分析系统设计 20、基于LabVIEW与MATLAB混合编程的手势识别系统 21、基于MATLAB的MZ04型机器人运动特性分析 22、MATLAB在煤矿巷道支护参数的网络设计及仿真分析 23、基于MATLAB的自由落体运动仿真 24、基于MATLAB的电动汽车预充电路仿真 25、基于Matlab的消弧模型仿真研究 26、基于MATLAB/GUI的图像语义自动标注系统 27、基于Matlab软件GUI的机械波模拟 28、基于Matlab的S曲线加减速控制算法研究 29、基于Matlab和Adams的超速机柔性轴系仿真 30、基于Matlab与STM32的电机控制代码自动生成 31、基于Matlab的相机内参和畸变参数优化方法 32、基于ADAMS和MATLAB的翻转机构联合仿真研究 33、基于MATLAB的数字图像增强软件平台设计 34、基于Matlab的旋转曲面的Gif动画制作 35、浅谈Matlab编程与微分几何简单算法的实现

电机学matlab仿真大作业报告

. 基于MATLAB的电机学计算机辅助分析与仿真 实验报告

一、实验内容及目的 1.1 单相变压器的效率和外特性曲线 1.1.1 实验内容 一台单相变压器,N S =2000kVA, kV kV U U N N 11/127/21=,50Hz ,变压器的参数 和损耗为008.0* ) 75(=C k o R ,0725.0*=k X ,kW P 470=,kW P C KN o 160)75(=。 (1)求此变压器带上额定负载、)(8.0cos 2滞后=?时的额定电压调整率和额定效率。 (2)分别求出当0.1,8.0,6.0,4.0,2.0cos 2=?时变压器的效率曲线,并确定最大效率和达到负载效率时的负载电流。 (3)分析不同性质的负载(),(8.0cos 0.1cos ),(8.0cos 222超前,滞后===???)对变压器输出特性的影响。 1.1.2 实验目的 (1)计算此变压器在已知负载下的额定电压调整率和额定效率 (2)了解变压器效率曲线的变化规律 (3)了解负载功率因数对效率曲线的影响 (4)了解变压器电压变化率的变化规律 (5)了解负载性质对电压变化率特性的影响 1.1.3 实验用到的基本知识和理论 (1)标幺值、效率区间、空载损耗、短路损耗等概念 (2)效率和效率特性的知识 (3)电压调整率的相关知识 1.2串励直流电动机的运行特性 1.2.1实验内容 一台16kw 、220V 的串励直流电动机,串励绕组电阻为0.12Ω,电枢总电阻为0.2Ω。电动势常数为.电机的磁化曲线近似的为直线。其中为比例常数。假设电枢电流85A 时,磁路饱和(为比较不同饱和电流对应的效果,饱和电流可以自己改变)。

MatLab与控制系统仿真(重点编程)

第 4 章 MatLab 的程序设计 MatLab 是一个工具、开发平台,同时它也是一门编程语言。与在命令窗口用交互的方式工作相比,通过程序运行来解决实际问题,其效率更高,因此,凡是复杂的、大型的应用都是以程序的方式执行。相对其它高级语言, MatLab 更简单、编程的效率更高、调试过程也更容易。 MatLab 中的程序文件是以 m 为后缀,所以通常将 MatLab 的程序文件称为 m 文件。MatLab提供了两种形式的m文件,即:脚本(Script)式m文件(就简称m文件)、函数型 m 文件。在 MatLab 中已经嵌入了一个功能强大的集成开发环境—— m 文件编辑器,用它来进行程序的编辑、修改、调试、运行等,完成应用开发工作。 4.1 MatLab 程序设计基础 通过前面内容的学习,大家对 MatLab 已经有了一个初步的认识和印象,到目前为止,我们都是在“命令”窗口中,以交互的方式运行,完成我们的工作。实际上简单的m 文件,就是一个批处理程序,它是若干条命令的集合。 例: 4.1.1 M 文件规则和属性 函数 M 文件必须遵循一些特定的规则。除此之外,它们有许多的重要属性,这其中包括: 1. 函数名和文件名必须相同。例如,函数 fliplr 存储在名为 fliplr.m 文件中。 2. MATLAB 头一次执行一函数个 M 文件时,它打开相应的文本文件并将命令编辑成存储器的内部表示,以加速执行以后所有的调用。如果函数包含了对其它函 数 M 文件的引用,它们也同样被编译到存储器。普通的脚本 M 文件不被编译,即使它们是从函数 M 文件内调用;打开脚本 M 文件,调用一次就逐行进行注释。 3. 在函数 M 文件中,到第一个非注释行为止的注释行是帮助文本。当需要帮助时,返回该文本。例如, ? help fliplr 返回上述前八行注释。 4. 第一行帮助行,名为 H1 行,是由 lookfor 命令搜索的行。 5. 函数可以有零个或更多个输入参量。函数可以有零个或更多个输出参量。

毕业设计用matlab仿真

毕业设计用matlab仿真 篇一:【毕业论文】基于matlab的人脸识别系统设计与仿真(含matlab源程序) 基于matlab的人脸识别系统设计与仿真 第一章绪论 本章提出了本文的研究背景及应用前景。首先阐述了人脸图像识别意义;然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题;接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成;最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。 1.1 研究背景 自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情,并形成了一个人脸图像识别研究领域,.这一领域除了它的重大理论价值外,也极具实用价值。 在进行人工智能的研究中,人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力,以及识别事物、处理事物的能力,因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制,并努力将这些机制用于实践,如各种智能机器人的研制。人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的,因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情,而让机器来实现却很难,如人脸图像的识别,语音识别,自然语言理解等。

如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制,就能够逐步地了解人 类是如何存储信息,并进行处理的,从而最终了解人类的思维机制。 同时,进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样,人脸也具有唯一性,也可用来鉴别一个人的身份。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世,并在安检等部门得到应用,但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性,因为它取样方便,可以不接触目标就进行识别,从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图像不同的是,人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照,图像尺寸,旋转,姿势变化等。使得同一个人,在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同,有时更会有很大的差别,给识别带来很大难度。因此在各种干扰条件下实现人脸图像的识别,也就更具有挑战性。 国外对于人脸图像识别的研究较早,现己有实用系统面世,只是对于成像条件要求较苛刻,应用范围也就较窄,国内也有许多科研机构从事这方而的研究,并己取得许多成果。 1.2 人脸图像识别的应用前景 人脸图像识别除了具有重大的理论价值以及极富挑战

matlab 大作业

上海电力学院 通信原理Matlab仿真 实验报告 实验名称: 8QAM误码率仿真 试验日期: 2014年 6月3日 专业:通信工程 姓名:罗侃鸣 班级: 2011112班 学号: 20112272

一、实验要求 写MATLAB程序,对图示的信号星座图完成M=8的QAM通信系统Monte Carlo仿真,在不同SNRindB=0:15时,对N=10000(3比特)个符号进行仿真。画出该QAM系统的符号误码率。 二、实验原理 1 QAM调制原理 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)正交幅度调制技术,是用两路独立的基带信号对两个相互正交的同频载波进行抑制载波双边带调幅,利用这种已调信号的频谱在同一带宽内的正交性,实现两路并行的数字信息的传输。该调制方式通常有8QAM,16QAM,64QAM。 QAM调制实际上就是幅度调制和相位调制的组合,相位+ 幅度状态定义了一个数字或数字的组合。QAM的优点是具有更大的符号率,从而可获得更高的系统效率。通常由符号率确定占用带宽。因此每个符号的比特(基本信息单位)越多,频带效率就越高。 调制时,将输入信息分成两部分:一部分进行幅度调制;另一部分进行相位调制。对于星型8QAM信号,每个码元由3个比特组成,可将它分成第一个比特和后两个个比特两部分。前者用于改变信号矢量的振幅,后者用于差分相位调制,通过格雷编码来改变当前码元信号矢量相位与前一码元信号矢量相位之间的相位差。 QAM是一种高效的线性调制方式,常用的是8QAM,16QAM,64QAM等。当随着M 的增大,相应的误码率增高,抗干扰性能下降。 2 QAM星座图 QAM调制技术对应的空间信号矢量端点分布图称为星座图。QAM的星座图呈现星状分

MATLAB控制系统各种仿真例题(包括simulink解法)

一、 控制系统的模型与转换 1. 请将下面的传递函数模型输入到matlab 环境。 ]52)1)[(2(24)(322 33++++++=s s s s s s s G ) 99.02.0)(1(568 .0)(22+--+=z z z z z H ,T=0.1s >> s=tf('s'); G=(s^3+4*s+2)/(s^3*(s^2+2)*((s^2+1)^3+2*s+5)); G Transfer function: s^3 + 4 s + 2 ------------------------------------------------------ s^11 + 5 s^9 + 9 s^7 + 2 s^6 + 12 s^5 + 4 s^4 + 12 s^3 >> num=[1 0 0.56]; den=conv([1 -1],[1 -0.2 0.99]); H=tf(num,den,'Ts',0.1) Transfer function: z^2 + 0.56 ----------------------------- z^3 - 1.2 z^2 + 1.19 z - 0.99 2. 请将下面的零极点模型输入到matlab 环境。请求出上述模型的零极点,并绘制其位置。 )1)(6)(5()1)(1(8)(22 +++-+++=s s s s j s j s s G ) 2.8() 6.2)(2.3()(1 511-++=----z z z z z H ,T=0.05s >>z=[-1-j -1+j]; p=[0 0 -5 -6 -j j]; G=zpk(z,p,8) Zero/pole/gain: 8 (s^2 + 2s + 2) -------------------------- s^2 (s+5) (s+6) (s^2 + 1) >>pzmap(G)

matlab机电系统仿真大作业

一曲柄滑块机构运动学仿真 1、设计任务描述 通过分析求解曲柄滑块机构动力学方程,编写matlab程序并建立Simulink 模型,由已知的连杆长度和曲柄输入角速度或角加速度求解滑块位移与时间的关系,滑块速度和时间的关系,连杆转角和时间的关系以及滑块位移和滑块速度与加速度之间的关系,从而实现运动学仿真目的。 2、系统结构简图与矢量模型 下图所示是只有一个自由度的曲柄滑块机构,连杆与长度已知。 图2-1 曲柄滑块机构简图 设每一连杆(包括固定杆件)均由一位移矢量表示,下图给出了该机构各个杆件之间的矢量关系 图2-2 曲柄滑块机构的矢量环

3.匀角速度输入时系统仿真 3.1 系统动力学方程 系统为匀角速度输入的时候,其输入为输出为;。 (1) 曲柄滑块机构闭环位移矢量方程为: (2)曲柄滑块机构的位置方程 (3)曲柄滑块机构的运动学方程 通过对位置方程进行求导,可得 由于系统的输出是与,为了便于建立A*x=B形式的矩阵,使x=[], 将运动学方程两边进行整理,得到 将上述方程的v1与w3提取出来,即可建立运动学方程的矩阵形式 3.2 M函数编写与Simulink仿真模型建立 3.2.1 滑块速度与时间的变化情况以及滑块位移与时间的变化情况 仿真的基本思路:已知输入w2与,由运动学方程求出w3和v1,再通过积分,即可求出与r1。 (1)编写Matlab函数求解运动学方程 将该机构的运动学方程的矩阵形式用M函数compv(u)来表示。 设r2=15mm,r3=55mm,r1(0)=70mm,。 其中各个零时刻的初始值可以在Simulink模型的积分器初始值里设置

M函数如下: function[x]=compv(u) %u(1)=w2 %u(2)=sita2 %u(3)=sita3 r2=15; r3=55; a=[r3*sin(u(3)) 1;-r3*cos(u(3)) 0]; b=[-r2*u(1)*sin(u(2));r2*u(1)*cos(u(2))]; x=inv(a)*b; (2)建立Simulink模型 M函数创建完毕后,根据之前的运动学方程建立Simulink模型,如下图: 图3-1 Simulink模型 同时不要忘记设置r1初始值70,如下图: 图3-2 r1初始值设置

《MATLAB与控制系统。。仿真》实验报告剖析

《MATLAB与控制系统仿真》 实验报告 班级: 学号: 姓名: 时间:2013 年 6 月

目录实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算(一)实验二 MATLAB环境的熟悉与基本运算(二)实验三 MATLAB语言的程序设计 实验四 MATLAB的图形绘制 实验五基于SIMULINK的系统仿真 实验六控制系统的频域与时域分析 实验七控制系统PID校正器设计法 实验八线性方程组求解及函数求极值

实验一 MATLAB环境的熟悉与基本运算(一) 一、实验目的 1.熟悉MATLAB开发环境 2.掌握矩阵、变量、表达式的各种基本运算 二、实验基本原理 1.熟悉MATLAB环境: MATLAB桌面和命令窗口、命令历史窗口、帮助信息浏览器、工作空间浏览器、文件和搜索路径浏览器。 2.掌握MA TLAB常用命令 表1 MA TLAB常用命令 3.MATLAB变量与运算符 3.1变量命名规则 3.2 MATLAB的各种常用运算符 表3 MATLAB关系运算符 表4 MATLAB逻辑运算符

| Or 逻辑或 ~ Not 逻辑非 Xor 逻辑异或 符号功能说明示例符号功能说明示例 :1:1:4;1:2:11 . ;分隔行.. ,分隔列… ()% 注释 [] 构成向量、矩阵!调用操作系统命令 {} 构成单元数组= 用于赋值 4.MATLAB的一维、二维数组的寻访 表6 子数组访问与赋值常用的相关指令格式 三、主要仪器设备及耗材 计算机 四.实验程序及结果 1、新建一个文件夹(自己的名字命名,在机器的最后一个盘符) 2、启动MATLAB,将该文件夹添加到MATLAB路径管理器中。 3、学习使用help命令。

基于MATLAB的PID控制器设计毕业设计(论文)

毕业设计论文 基于MATLAB的PID控制器设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

电机大作业(MATLAB仿真-电机特性曲线)

电机大作业 专业班级:电气XXXX 姓名:XXX 学号:XXX 指导老师:张威

一、研究课题(来源:教材习题 4-18 ) 1. 74 、R 2 0.416 、X 2 3.03 、R m 6. 2 X m 75 。电动机的机械损耗p 139W,额定负载时杂散损耗p 320W, 试求额定负载时的转差率、定子电流、定子功率因数、电磁转矩、输出转矩和效 率。 二、编程仿真 根据T 形等效电路: 3D - R Q 运用MATLAB 进行绘图。MATLAB 文本中,P N PN ,U N UN ,尺 R 1, X 1 X1 , R 2 R 2,X 2 X 2,R m Rm, X m Xm ,p pjixiesunh ao , p pzasansunhao 。定子电流I11,定子功率因数 Cosangle1,电磁转矩Te , 效率 Xiaolv 。 1.工作特性曲线绘制 MATLA 文本: R1=0.715;X 仁1.74;Rm=6.2;Xm=75;R2=0.416;X2=3.03;pjixiesu nhao=139; pzasa nsu nhao=320;p=2;m 仁 3; ns=1500;PN=17000;UN=380;fN=50; Z1=R1+j*X1; Zm=Rm+j*Xm; for i=1:2500 s=i/2500; nO=n s*(1-s); Z2=R2/s+j*X2; Z=Z1+Zm*Z2/(Zm+Z2); 有一台三相四极的笼形感应电动机, 参数为P N 17kW 、U N 380V (△联 Rm 结)、尺 0. 715 、X j lcr S

U1=UN; I1=U1/Z; l110=abs(l1); An gle 仁an gle(ll); Cosa ngle10=cos(A ngle1); P仁3*U1*l110*Cosa ngle10; l2=l1*Zm/(Zm+Z2); Pjixie=m1*(abs(I2))A2*(1-s)/s*R2; V=(1-s)*pi*fN; Te0=Pjixie/V; P20=Pjixie-pjixies un hao-pzasa nsun hao; Xiaolv0=P20/P1; P2(i)=P20; n (i)=n0; l11(i)=l110; Cosa ngle1(i)=Cosa ngle10; Te(i)=Te0; Xiaolv(i)=Xiaolv0; hold on; end figure(1) plot(P2, n); xlabel('P2[W]');ylabel(' n[rpm]'); figure(2) plot(P2,l11); xlabel('P2[W]');ylabel('l1[A]'); figure(3) plot(P2,Cosa nglel); xlabel('P2[W]');ylabel('go nglvyi nshu'); figure(4) plot(P2,Te); xlabel('P2[W]');ylabel('Te[Nm]'); figure(5) plot(P2,Xiaolv); xlabel('P2[W]');ylabel('xiaolv');

MATLAB控制系统与仿真设计

MATLAB控制系统与仿真 课 程 设 计 报 告 院(系):电气与控制工程学院 专业班级:测控技术与仪器1301班 姓名:吴凯 学号:1306070127

指导教师:杨洁昝宏洋 基于MATLAB的PID恒温控制器 本论文以温度控制系统为研究对象设计一个PID控制器。PID控制是迄今为止最通用的控制方法,大多数反馈回路用该方法或其较小的变形来控制。PID控制器(亦称调节器)及其改进型因此成为工业过程控制中最常见的控制器(至今在全世界过程控制中用的84%仍是纯PID调节器,若改进型包含在内则超过90%)。在PID控制器的设计中,参数整定是最为重要的,随着计算机技术的迅速发展,对PID参数的整定大多借助于一些先进的软件,例如目前得到广泛应用的MATLAB仿真系统。本设计就是借助此软件主要运用Relay-feedback法,线上综合法和系统辨识法来研究PID控制器的设计方法,设计一个温控系统的PID控制器,并通过MATLAB中的虚拟示波器观察系统完善后在阶跃信号下的输出波形。 关键词:PID参数整定;PID控制器;MATLAB仿真。 Design of PID Controller based on MATLAB Abstract This paper regards temperature control system as the research object to design a pid controller. Pid control is the most common control method up until now; the great majority feedback loop is controlled by this method or its small deformation. Pid controller (claim regulator also) and its second generation so become the most common controllers in the industry process control (so far, about 84% of the controller being used is the pure pid controller, it’ll exceed 90% if the second generation included). Pid parameter setting is most important in pid controller designing, and with the rapid development of the computer technology, it mostly recurs to some advanced software, for example, mat lab simulation software widely used now. this design is to apply that soft mainly use Relay feedback law and synthetic method on the line to study pid

运动控制MATLAB仿真

大作业: 直流双闭环调速MATLAB仿真 运动控制技术课程名称: 名:姓电气学院院:学 自动化业:专 号:学 孟濬指导教师: 2012年6月2日

------------------------------------- -------------学浙大江 李超 一、Matlab仿真截图及模块功能描述 Matlab仿真截图如下,使用Matlab自带的直流电机模型: 模块功能描述: ⑴电机模块(Discrete DC_Machine):模拟直流电机 ⑵负载转矩给定(Load Torque):为直流电机添加负载转矩 ⑶Demux:将向量信号分离出输出信号 ⑷转速给定(Speed Reference):给定转速 ⑸转速PI调节(Speed Controller):转速PI调节器,对输入给定信号与实际信号

的差值进行比例和积分运算,得到的输出值作为电流给定信号。改变比例和积分运算系数可以得到不同的PI控制效果。 ⑹电流采样环节(1/z):对电流进行采样,并保持一个采样周期 ⑺电流滞环调节(Current Controller):规定一个滞环宽度,将电流采样值与给定值进行对比,若:采样值>给定值+0.5*滞环宽度,则输出0; 若:采样值<给定值—0.5*滞环宽度,则输出1; 若:给定值—0.5*滞环宽度<采样值<给定值+0.5*滞环宽度,则输出不变 输出值作为移相电压输入晶闸管斩波器控制晶闸管触发角 :根据输入电压改变晶闸管触发角,从而改变电机端电压。GTO⑻晶闸管斩波.⑼续流二极管D1:在晶闸管关断时为电机续流。 ⑽电压传感器Vd:测量电机端电压 ⑾示波器scope:观察电压、电流、转速波形 系统功能概括如下:直流电源通过带GTO的斩波器对直流电机进行供电,输出量电枢电流ia和转速wm通过电流环和转速环对GTO的通断进行控制,从而达到对整个电机较为精确的控制。 下面对各个部分的功能加以详细说明: (1)直流电机 双击电动机模块,察看其参数:

(完整版)基于matlab的人脸识别系统设计毕业设计

毕业设计 [论文] 题目:基于MATLAB的人脸识别系统设计 学院:电气与信息工程学院 专业:自动化 姓名:张迎

指导老师:曹延生 完成时间:2013.05.28

摘要 人脸识别是模式识别和图像处理等学科的一个研究热点,它广泛应用在身份验证、刑侦破案、视频监视、机器人智能化和医学等领域,具有广阔的应用价值和商用价值。人脸特征作为一种生物特征,与其他生物特征相比,具有有好、直接、方便等特点,因此使用人脸特征进行身份识别更易于被用户所接受。 人脸识别技术在过去的几十年得到了很大的发展,但由于人脸的非刚性、表情多变等因素,使得人脸识别技术在实际应用中面临着巨大的困难。本文针对近年来国内外相关学术论文及研究报告进行学习和分析的基础上,利用图像处理的matlab实现人脸识别方法,这种实现简单且识别准确率高,但其缺点是计算量大,当要识别较多人员时,该方法难以胜任。 利用MATLAB实现了一个集多种预处理方法于一体的通用的人脸图像预处理仿真系统,将该系统作为图像预处理模块可嵌入在人脸识别系统中,并利用灰度图像的直方图比对来实现人脸图像的识别判定。 关键词:图像处理, Matlab, 人脸识别, 模式识别

ABSTRACT Human face recognition focuses on pattern recognition ,image processi ng andother subjects.It is widely used in authentication,investigation,video surveillance,intelligent robots,medicine and other areas.Facerecognition ha s wide application and business value.Facial feature asabiological character istic,compared with others is direct,friendly andconvenient.Facial featuree mployed in authentication are user-friendly. The technology of face recognition in the past few years obtained the v ery big development, but due to the face of nonrigid, expression and chang eablefactors, the face recognition technology in practical application are fa cing great difficulties. This paper aimed at home and abroad in recent year s the relevant papers and researchreports on study and on the basis of the a nalysis, some units within the data sensitivity places need to enter personne l to carry out limitation design and develop a set of identity verification ide ntification system, the system uses PCA face recognition method, therealiza tion is simple and the accuracy rate of recognition is high,but itsdrawback i s that a large amount of calculation, when to identify more staff,this metho d is difficult to do. The realization of a set of various pretreatment methods in one of the generic face image preprocessing simulation system based on MATLAB, the system is used as the image preprocessing module can be embedded in a face recognition system, and using the histogram matching gray image to realize the recognition of human face images to determine.

华科matlab大作业

MATLAB语言、控制系统分析与设计 大作业 升降压斩波电路MATLAB仿真 专业:电气工程及其自动化 班级: 设计者: 学号: 评分: 华中科技大学电气与电子工程学院 2016 年1月

评分栏

目录 一、引言 (4) 二、电路设计与仿真 (4) 三、仿真结果及分析 (7) 四、深入讨论 (10) 五、总结 (10) 六、参考资料 (11)

升降压斩波电路MATLAB 仿真 一.引言 Buck/Boost 变换器是输出电压可低于或高于输入电压的一种单管直流变换器,其主电路与Buck 或Boost 变换器所用元器件相同,也有开关管、二极管、电感和电容构成。与Buck 和Boost 电路不同的是,电感L 在中间,不在输出端也不在输入端,且输出电压极性与输入电压相反。开关管也采用PWM 控制方式。Buck/Boost 变换器也有电感电流连续喝断续两种工作方式,在此只讨论电感电流在连续状态下的工作模式。 二.电路设计与仿真 1、电路原理 当可控开关V 处于通态时,电源E 经V 向电感L 供电使其储存能量,此时电流为i1。同时,电容C 维持输出电压基本恒定并向负载R 供电。此后,使V 关断,电感L 中储存的能量向负载L 释放,电流为i2。负载电压极性为上正下负,与电源电压极性相反。 稳态时,一个周期T 内电感L 两端电压UL 对时间积分为零,即 当V 处于通态期间,UL=E ;而当V 处于断态期间,UL=-Uo 。于是 所以,输出电压为 =?dt T L U off o on t U Et =E E t T t E t t U on on off on o α α -=-== 1

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