浙师大机械控制工程基础实验报告资料

合集下载

机械工程控制理论基础 实验报告 附小结与心得

机械工程控制理论基础 实验报告 附小结与心得

《机械控制理论基础》——实验报告班级:学号:姓名:目录实验内容实验一一阶环节的阶跃响应及时间参数的影响P3 实验二二阶环节的阶跃响应及时间参数的影响P9 实验三典型环节的频率特性实验P15 实验四机电控制系统的校正P20 实验心得…………………………………………P23实验一 一阶环节的阶跃响应及时间参数的影响● 实验目的通过实验加深理解如何将一个复杂的机电系统传递函数看做由一些典型环节组合而成,并且使用运算放大器来实现各典型环节,用模拟电路来替代机电系统,理解时间响应、阶跃响应函数的概念以及时间响应的组成,掌握时域分析基本方法 。

● 实验原理使用教学模拟机上的运算放大器,分别搭接一阶环节,改变时间常数T ,记录下两次不同时间常数T 的阶跃响应曲线,进行比较(可参考下图:典型一阶系统的单位阶跃响应曲线)。

典型一阶环节的传递函数:G (S )=K (1+1/TS ) 其中: RC T = 12/R R K =典型一阶环节的单位阶跃响应曲线:● 实验方法与步骤1)启动计算机,在桌面双击“Cybernation_A.exe ”图标运行软件,阅览使用指南。

2)检查USB 线是否连接好,电路的输入U1接A/D 、D/A 卡的DA1输出,电路的输出U2接A/D 、D/A 卡的AD1输入。

检查无误后接通电源。

3)在实验项目下拉框中选中本次实验,点击按钮,参数设置要与实验系统参数一致,设置好参数按确定按钮,此时如无警告对话框出现表示通信正常,如出现警告表示通信不正常,找出原因使通信正常后才可继续进行实验。

● 实验内容1、选择一阶惯性环节进行实验操作由于一阶惯性环节更具有典型性,进行实验时效果更加明显。

惯性环节的传递函数及其模拟电路与实验曲线如图1-1: G (S )= - K/TS+1RC T = 12/R R K =2、(1)按照电子电路原理图,进行电路搭建,并进行调试,得到默认实验曲线图1-2图1-2(2)设定参数:方波响应曲线(K=1 ;T=0.1s )、(K=2;T=1s ),R1=100k Ω 3、改变系统参数T 、K (至少二次),观察系统时间响应曲线的变化。

机械工程控制基础实验报告

机械工程控制基础实验报告

机械工程控制基础实验报告200 -200 学年第学期班级:姓名:学号:指导教师:实验一、MA TLAB概述:MATLAB是Math Works公司的软件产品,是一个高级的数值分析、处理和计算的软件,其强大的矩阵运算能力和完美的图形可视化功能,使得它成为国际控制界应用最广泛的首选计算机工具。

MATLAB具有良好的的可扩展性,其函数大多数为ASCII文件,可以直接进行编辑、修改;其工具箱可以任意增加,任何人可以生成自己的MATLAB工具箱。

因此,很多研究成果被直接做成MATLAB工具箱发表。

SIMULINK是基于模型化图形的动态系统仿真软件,是MATLAB的一个工具箱,它使系统分析进入一个崭新的阶段,它不需要过多地了解数值问题,而是侧重于系统的建模、分析和设计。

其良好的人机界面及周到的帮助功能使得它广为科技界和工程界采用。

因此,本试验将尽可能把MA TLAB和SIMULINK工具应用于控制系统的分析和计算中。

二、实验报告要求1.报告要求单面A4纸打印。

2.按照每个题目的具体要求,手写或者计算机打印。

3.实验报告,占平时分的30%计入总评成绩中。

试验一:用MATLAB 进行部分分式展开1、试验目的: (1)对MA TLAB 进行初步的了解;(2)掌握应用MATLAB 对高阶函数进行部分分式的展开。

2、试验学时:1学时3、试验方法:MA TLAB 有一个命令用于求B (S )/A (S )的部分分式展开式。

设S 的有理分式为F (S )=B (S )/A(S)=num/den=(b 0S n +b 1S n-1+…+b n )/(S n +a 1S n-1+…+a n ) 式中ai 和bi 的某些值可能是零。

在MATLAB 的行向量中,num 和den 分别表示F(S)分子和分母的系数,即num=[b0 b1 … bn] den=[1 a1 … an] 命令[r,p,q]=residue(num,den)MATLAB 将按下式给出F (S )部分分式展开式中的留数、极点和余项:有:r(1)、r(2)…r(n)是函数的留数;p(1)、p (2)、…p(n)是函数的极点;K (s )是函数的余项。

浙师大 机械控制工程基础 实验报告

浙师大 机械控制工程基础 实验报告

浙师大机械控制工程基础实验报告实验题目:基于PLC的物流分拣系统实验目的:1. 熟练掌握PLC的基础操作方法和基本编程控制指令;2. 训练学生基于PLC系统编程控制工业自动化过程的能力;3. 加强学生的团队合作精神和主动学习能力。

实验原理:物流分拣系统是指在物流运输中采用计算机处理等高新技术方法,在分拣中心采用机器人等自动化设备进行货物分拣与配送的一种系统。

该系统能够快速、准确、有效地将运输到分拣中心的物品按目的地分拣到不同的运输线,从而大大提高物流运输的效率。

PLC是指可编程逻辑控制器,是是一种专门用于工业自动化控制的电子控制系统。

PLC采用模块化结构,硬件结构稳定可靠,软件编程便捷,节约时间和人力成本。

在物流分拣系统中,PLC作为主控制器,可以负责分拣机械的协调配合,控制信息流向等功能。

实验内容:1. 排队分拣根据结合机加工线和物料线,实现视觉和条形码识别技术,完成物料编码的判断和物料流的整合,实现从进入物流流程到离开物流流程整个物料的追溯与控制。

2. 小车行动控制小车作为物货运输的载体,需要能够快速、精准地控制运动,将物品从物流中心运送到指定的地方。

小车行动控制采用PLC编程控制,实现小车的移动、停止、按钮控制等功能。

3. 分拣板块控制分拣板块是指机械手臂的配件,负责将货物从输送带上拿起,放到指定的分拣台上。

分拣板块控制采用PLC编程控制,实现板块的排列、旋转、抓取和放置等动作。

实验设备:1. 运动控制平台:用于小车的行驶控制和物品的输送物流控制;2. 分拣机械:负责机械臂的动作控制和物料的分拣;3. PLC编程软件:用于PLC的编程和控制;4. 编码器和条码扫描仪:用于物品的识别和编码。

实验操作:1. 阅读实验手册,明确实验目的、原理和内容。

2. 根据实验手册中所提供的PLC编程思路,结合实验内容,选择合适的PLC编程方式进行程序设计。

3. 根据实验手册中所给出的运动控制平台和分拣机械的物理结构,进行网络连接和物理接线。

机械工程控制基础实验报告

机械工程控制基础实验报告

机械工程控制基础实验报告一、实验目的机械工程控制基础实验是机械工程专业的重要实践环节,通过实验可以加深对机械工程控制理论的理解,掌握控制系统的基本分析和设计方法。

本次实验的主要目的包括:1、熟悉典型控制系统的组成和工作原理。

2、掌握控制系统的数学模型建立方法。

3、学会使用实验设备对控制系统进行性能测试和分析。

4、培养动手能力和解决实际问题的能力。

二、实验设备本次实验所使用的设备主要包括:1、控制实验台:包括控制器、执行机构、传感器等组件,可搭建多种控制系统。

2、计算机:用于数据采集、处理和分析。

3、示波器:用于观测系统的输入输出信号。

三、实验原理1、控制系统的组成一个典型的控制系统通常由控制器、执行机构、被控对象和传感器组成。

控制器根据给定的输入信号和反馈信号,产生控制信号来驱动执行机构,从而改变被控对象的输出。

传感器则用于测量被控对象的输出,并将其反馈给控制器,形成闭环控制。

2、数学模型控制系统的数学模型是描述系统输入输出关系的数学表达式。

常见的数学模型有传递函数、状态空间方程等。

在实验中,我们通常通过对系统的物理原理进行分析,建立其数学模型。

3、系统性能指标控制系统的性能指标包括稳定性、准确性和快速性。

稳定性是指系统在受到扰动后能够恢复到平衡状态的能力;准确性是指系统输出与给定输入之间的偏差;快速性是指系统从初始状态到稳定状态的过渡过程时间。

四、实验内容1、一阶系统的时域响应搭建一阶系统的实验电路,输入阶跃信号,使用示波器观测系统的输出响应。

通过改变系统的参数,如时间常数,观察其对系统响应的影响。

记录不同参数下的响应曲线,并计算系统的上升时间、峰值时间和调整时间等性能指标。

2、二阶系统的时域响应搭建二阶系统的实验电路,输入阶跃信号,观测系统的输出响应。

改变系统的阻尼比和自然频率,研究其对系统响应的影响。

分析不同阻尼比下系统的超调量、振荡次数和调整时间等性能指标。

3、系统的频率特性测试使用扫频法测试系统的频率特性,绘制波特图和奈奎斯特图。

机控实验报告

机控实验报告

机控实验报告
《机械控制工程基础》实验报告
学院:
班级:
学号:
姓名:
组号:
安徽工业大学
机械工程学院
实验一二阶系统瞬态响应分析实验参数设置采样通道【AD】
采样周期:采样点数:
信源通道【DA】
波源类型:信号源电压:
计算和测量数据记录:
1、结合表1.1中实验数据,从物理意义上分析改变系统参数阻尼比对超调量
M
p 和调整时间
t等系统瞬态响应参数的影响。

S
2、为了满足一般控制系统瞬态响应特性的性能指标,表1.1中各参量一般取值范围为何值?
3、绘制实验中得到的二阶系统瞬态响应函数曲线(打印或手绘)。

实验二系统频率特性测试
实验参数设置
信源通道【DA】
波源类型:信号源频率:信号源电压:测量数据记录:
1、画出被测系统的结构和模拟电路图。

2、画出被测系统的开环()L ω曲线与()φω曲线(手绘或打印)。

3、从Bode 图上查出二级系统的截止频率:
频宽:。

控制工程基础实验报告

控制工程基础实验报告

控制工程基础实验报告控制工程基础实验报告引言:控制工程是一门涉及自动化、电子、计算机等多个学科的交叉学科,其实验是培养学生动手能力和实践能力的重要环节。

本篇文章将以控制工程基础实验为主题,探讨实验的目的、过程和结果等方面。

实验目的:控制工程基础实验的目的是让学生通过实践了解控制系统的基本原理和方法,培养其分析和解决问题的能力。

通过实验,学生可以掌握闭环控制系统的设计与调试技巧,加深对控制理论的理解。

实验内容:本次实验的内容是设计一个简单的温度控制系统。

系统由温度传感器、控制器和加热器组成。

温度传感器采集环境温度,控制器根据设定的温度值来控制加热器的工作状态,以维持温度在设定值附近。

实验步骤:1. 搭建实验平台:将温度传感器、控制器和加热器按照实验要求连接起来,确保电路正常工作。

2. 设计控制算法:根据控制系统的要求,设计合适的控制算法。

可以采用比例控制、积分控制或者PID控制等方法。

3. 参数调试:根据实验平台和控制算法的特点,调试控制器的参数,使系统能够快速、稳定地响应设定值的变化。

4. 实验数据采集:通过实验平台上的数据采集器,记录系统的输入和输出数据,以便后续分析和评估。

实验结果:经过实验,我们得到了一组温度控制系统的数据。

通过对这些数据的分析,我们可以评估系统的控制性能和稳定性。

在实验中,我们使用PID控制算法,经过参数调试,得到了较好的控制效果。

系统能够在设定值附近稳定工作,并且对设定值的变化能够快速响应。

实验总结:通过这次实验,我们深入了解了控制工程的基本原理和方法。

实践中遇到的问题和挑战,锻炼了我们的动手能力和解决问题的能力。

实验结果表明,合适的控制算法和参数调试是实现良好控制效果的关键。

控制工程实验的重要性不言而喻,它不仅是理论学习的延伸,更是培养学生实践能力的重要途径。

结语:控制工程基础实验是掌握控制工程理论和方法的重要环节。

通过实践,学生能够更好地理解和应用所学知识,提高解决实际问题的能力。

机械控制工程基础实验报告(陈国梁)

机械控制工程基础实验报告(陈国梁)

中北大学《机械工程控制基础》实验报告班级 X学号 32姓名陈国梁时间 2011-12-24实验一:系统时间响应分析实验时间:2011-12-24 实验室名称:数字化实验室内容:1、 实验结果与相应的MATLAB 程序一阶系统单位脉冲和单位阶跃响应clear all;t=[0:0.001:0.2]; %nG=[1];tao=0.2;dG=[tao 1];G1=tf(nG ,dG); tao=0.3;dG=[tao 1];G2=tf(nG ,dG); tao=0.4;dG=[tao 1];G3=tf(nG ,dG) %[y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t); [y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=step(G2,t); [y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t); %subplot(121),plot(T,y1,'--',T,y2,'-.',T,y3,'-') legend('tao=0.2','tao=0.3','tao=0.4') xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');grid on;subplot(122),plot(T,y1a,'--',T,y2a,'-.',T,y3a,'-') legend('tao=0.2','tao=0.3','tao=0.4') grid on;xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');0.050.10.150.21.522.533.544.55t(sec)x (t )0.050.10.150.200.10.20.30.40.50.60.7t(sec)x (t)二阶系统单位脉冲和单位阶跃响应clear all; t=[0:0.01:4]; wn=7;nG=[wn^2];kc=0.3;dG1=[1 2*kc*wn wn^2];G1=tf(nG ,dG1); kc=0.6;dG2=[1 2*kc*wn wn^2];G2=tf(nG ,dG2); kc=0.9;dG3=[1 2*kc*wn wn^2];G3=tf(nG ,dG3); [y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t); [y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=step(G2,t); [y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t); subplot(121),plot(T,y1,'--',T,y2,'-.',T,y3,'-') legend('kc=0.3','kc=0.6','kc=0.9'), xlabel('t(sec)'),ylabel('y(t)');grid on;subplot(122),plot(T,y1a,'--',T,y2a,'-.',T,y3a,'-') legend('kc=0.3','kc=0.6','kc=0.9'), grid on;xlabel('t(sec)'),ylabel('y(t)');1234-2-112345t(sec)y (t )123400.20.40.60.811.21.4t(sec)y (t )二阶系统正弦响应及响应 clear all;t=[0:0.01:14]; u=sin(0.3*pi*t); wn=7;nG=[wn^2];kc=0.9;dG=[1 2*kc*wn wn^2];G=tf(nG ,dG); y=lsim(G ,u,t);plot(t,u,'-.',t,y,'-',t,u'-y,'--','linewidth',1) legend('u(t)','y(t)','e(t)')grid;xlabel('t(sec)'),ylabel('y(t)');2468101214-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81t(sec)y (t )close all; %t=0:0.001:4; %yss=1;dta=0.02; % wn=7;nG=[wn^2];kc=0.3;dG1=[1 2*kc*wn wn^2];G1=tf(nG ,dG1); kc=0.6;dG2=[1 2*kc*wn wn^2];G2=tf(nG ,dG2); kc=0.9;dG3=[1 2*kc*wn wn^2];G3=tf(nG ,dG3); y1=step(G1,t);y2=step(G2,t);y3=step(G3,t); % kc=0.3;% 求上升时间trr=1;while y1(r)<yss;r=r+1;end tr1=(r-1)*0.001;%求峰值ymax 和峰值时间tp [ymax,tp]=max(y1); tp1=(tp-1)*0.001;%求超调量mpmp1=(ymax-yss)/yss;%求调整时间tss=4001;while y1(s)>1-dta & y1(s)<1+dta;s=s-1;end ts1=(s-1)*0.001;% kc=0.6;r=1;while y2(r)<yss;r=r+1;endtr2=(r-1)*0.001;[ymax,tp]=max(y2);tp2=(tp-1)*0.001;mp2=(ymax-yss)/yss;s=4001;while y2(s)>1-dta &y3(s)<1+dta;s=s-1;endts2=(s-1)*0.001;% % kc=0.9;r=1;while y3(r)<yss;r=r+1;endtr3=(r-1)*0.001;[ymax,tp]=max(y3);tp3=(tp-1)*0.001;mp3=(ymax-yss)/yss;s=4001;while y3(s)>1-dta & y3(s)<1+dta;s=s-1;end ts3=(s-1)*0.001;%输出数据[tr1 tp1 mp1 ts1;tr2 tp2 mp2 ts2;tr3 tp3 mp3 ts3]ans =0.2810 0.4700 0.3723 1.60400.3960 0.5610 0.0948 0.38100.8820 1.0300 0.0015 0.67102、实验分析内容:(1)分析时间常数对一阶系统时间响应的影响;(2)分析参数对二阶系统的时间响应的性能指标的影响;(3)分析系统稳定性与系统特征值的关系;(4)了解系统频率响应的特点。

2012《机械工程控制基础》实验报告

2012《机械工程控制基础》实验报告

材料科学与工程系《机械控制工程基础》实验报告专业班级:姓名:学号:指导老师:评定成绩:教师评语:指导老师签名:2012年12月3日《机械工程控制基础》实验指导书实验一、时域特性的MATLAB计算机辅助设计分析一、传递函数的MATLAB 部分分式展开1.基本命令1)传递函数的表示方法:num=[]; den=[]。

或num=conv([],[]);den=conv ([],[])。

2)部分分式展开命令:〔r,p.k 〕=residue(num,den) 3)M 函数4)特别注意分号的使用2实验报告:对下列两个传递函数部分分式展开,并写出展开的过程和结果。

)2)(1(795)(23+++++=s s s ss s F对于该函数有num=[1 5 9 7];den=[1 3 2]; 命令[r,p,k] =residue(num,den)得到的结果r = -1 2 p = -2 -1 k =1 2 所以展开式为:)2)(1(795)(23+++++=s s s ss s F =31s 22s 12++++-)()1(5432)(234+++++=s s s ss ss F对于该函数有num=[1 2 3 4 5];den=[1 1 0]; 命令[r,p,k] =residue(num,den) 得到的结果r =-35 p =-1 0 k =1 12 所以展开式为:)1(5432)(234+++++=s s s ss ss F =4s51s 32+++-二、时域响应曲线MATLAB 分析1.时域响应MATLAB 命令函数:impluse(num,den);impluse(num,den,t) step(num,den);step(num,den ,t) lsim(num,den,u,t)2.画图MATLAB 命令:plot(),hold on ,gtext3.实验报告:二阶系统的传递函数为:2222nn nw w sw ++ζ(其中7.0=ζ,s rad w n /10=)用MATLAB 写出所编程序,画出单位阶跃和单位脉冲响应曲线。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

机械控制工程基础实验报告学院工学院职业技术教育学院班级机械设计制造及其自动化姓名XXX学号xxxxxxxx实验项目名称: Matlab语言基础实验《机械控制工程基础》实验报告之一一、实验目的和要求1、掌握Matlab软件使用的基本方法2、熟悉Matlab的数据表示、基本运算和程序控制语句3、熟悉Matlab绘图命令及基本绘图控制4、掌握Matlab软件求拉普拉斯变换与逆变换基本方法二、实验内容1) MATLAB工作环境平台Command图1 在英文Windows 平台上的MATLAB6.5 MATLAB工作平台①命令窗口(Command Window)命令窗口是对 MATLAB 进行操作的主要载体,默认的情况下,启动MATLAB 时就会打开命令窗口,显示形式如图 1 所示。

一般来说,MATLAB的所有函数和命令都可以在命令窗口中执行。

掌握 MALAB 命令行操作是走入 MATLAB 世界的第一步。

命令行操作实现了对程序设计而言简单而又重要的人机交互,通过对命令行操作,避免了编程序的麻烦,体现了MATLAB所特有的灵活性。

在运行MATLAB后,当命令窗口为活动窗口时,将出现一个光标,光标的左侧还出现提示符“>>”,表示MATLAB正在等待执行命令。

注意:每个命令行键入完后,都必须按回车键!当需要处理相当繁琐的计算时,可能在一行之内无法写完表达式,可以换行表示,此时需要使用续行符“…”否则 MATLAB 将只计算一行的值,而不理会该行是否已输入完毕。

使用续行符之后 MATLAB 会自动将前一行保留而不加以计算,并与下一行衔接,等待完整输入后再计算整个输入的结果。

在 MATLAB 命令行操作中,有一些键盘按键可以提供特殊而方便的编辑操作。

比如:“↑”可用于调出前一个命令行,“↓”可调出后一个命令行,避免了重新输入的麻烦。

当然下面即将讲到的历史窗口也具有此功能。

②历史窗口(Command History)历史命令窗口是 MATLAB6 新增添的一个用户界面窗口,默认设置下历史命令窗口会保留自安装时起所有命令的历史记录,并标明使用时间,以方便使用者的查询。

而且双击某一行命令,即在命令窗口中执行该命令。

③当前目录窗口(Current Directory)在当前目录窗口中可显示或改变当前目录,还可以显示当前目录下的文件,包括文件名、文件类型、最后修改时间以及该文件的说明信息等并提供搜索功能。

④工作空间管理窗口(Workspace)工作空间管理窗口是 MATLAB 的重要组成部分。

在工作空间管理窗口中将显示所有目前保存在内存中的 MATLAB 变量的变量名、数据结构、字节数以及类型,而不同的变量类型分别对应不同的变量名图标。

2)MATLAB 的基本规定(1)数值的表示MATLAB 的数值采用十进制,可以带小数点或负号。

以下表示都合法。

0,-100,0.008,12.752,1.8e-6 ,8.2e52(2)变量命名规定①变量名、函数名:字母大小写表示不同的变量名。

如A 和a 表示不同的变量名;sin是MATLAB 定义的正弦函数,而Sin,SIN 等都不是。

②变量名的第一个字母必须是英文字母,不能是数字,最多可包含31 个字符(英文、数字和下连字符)。

如A21 是合法的变量名,而3A21 是不合法的变量名。

③变量名中不得包含空格、标点,但可以有下连字符。

如变量名A _b21 是合法变量名,而A,21 是不合法的。

(3)基本运算符表1 MATLAB 表达式的基本运算符(4)MATLAB 默认的预定义变量在MATLAB 中有一些预定义变量(predefined variable)。

每当MATLAB 启动,这些变量就被产生。

用户在定义变量时,尽量避开表2所列预定义变量名,以免产生混淆。

表2 MATLAB 的预定义变量3)MATLAB 图形绘制在二维曲线绘制中,最基本的指令是plot ( )函数。

如果用户将x 和y 两组数据分别在向量x 和y 中存储,且它们的长度相同,调用该函数的格式为:plot (x ,y )这时将在一个图形窗口上绘出所需要的二维图形。

在MATLAB 命令窗口提示符“>>”下键入 help plot ,可得到plot ( )函数的相关内容,如曲线颜色和线型的改变。

(1)绘制余弦曲线y=cos(t),t ∈[0,2π] 解:>> t=0:pi/100:2*pi; >> y=cos(t)’ >> plot(t,y)时间速度(2)在同一坐标系中绘制余弦曲线y=cos(t-0.25)和正弦曲线y=sin(t-0.5), t ∈[0,2π] 解:t=0:pi/100:2*pi;>> y1=cos(t-0.25);y2=sin(t-0.5); >> plot(t,y1,t,y2)123456时间速度4)MATLAB求拉普拉斯变换与逆变换,其中,(1)在系统默认自变量和参变量情况下求f= t3e3t-1的Laplace变换。

>> syms x y z t %定义符号变量>> f=t^3*exp(3*t-1); %定义符号函数>> laplace(f) %求laplace变换ans =6*exp(-1)/(s-3)^4(2)在系统默认自变量和参变量情况下求函数 (s2+4)/(s3+s2+2s)的laplace 逆变换。

>> syms x y t s z a b u %定义符号变量 >> f=(s^2+4)/(s^3+2*s^2+2*s); %定义符号函数>> ilaplace(f) %求符号函数的laplace 逆变换 ans =-exp(-t)*cos(t)-3*exp(-t)*sin(t)+2三. 实验结果与分析(包括运行结果截图、结果分析等)(1) 利用MATLAB 求[(学号后2位)t]与{[班级号]sin([学号后2位]t)}的拉普拉斯变换学号 13 ; 班级 2 ;即求: 1)13t 2) 2sin13t 1)2)(2) 建立P73页2-3(6、8、12、18)的传递函数;并利用MATLAB 求其相应的原函数 [P73.题]:使用matlab 进行下列函数的拉式反变换 (2)3()(1)(2)s G s s s +=++(4)21()(1)(4)G s s s =++(6)2210()(4)(1)G s s s s =++(8)22328()(24)(2)s s G s s s s s ++=+++(10)2122()()s a s a G s s s a ++=+(12)22(1)()(2)s G s s s s +=++(14)2212()25s G s s s +=++(16)(3)(4)(5)()(1)(2)s s s G s s s +++=++(18)4322345()(1)s s s s G s s s ++++=+ diarc 狄拉克函数/单位脉冲函数(3)求P73页2-5(1-2)传递函数的零、极点并绘制零极点图 1)25(1)()(2)(5)s G s s s s +=++clc;clear;close all; Gs=zpk([-1],[0 0 -2 -5],5) pzmap(Gs) [p,z]=pzmap(Gs)p = 0 0 -2 -5 z=-12)22(1)()(2)(32)s s G s s s s +=+++ clc;clear;close all; Gs=tf([1 1 0 0],[1 5 8 4]) pzmap(Gs)[p,z]=pzmap(Gs) p = -2.0000 -2.0000 -1.000 z = 0 0 -1四. 总结及其心得体会(记录实验感受、上机过程中遇到的困难及解决办法、遗留的问题、意见和建议等。

)这节实验课我们主要了解了拉普拉斯变换与拉普拉斯逆变换的matlab编程方法,以计算机的程序算法解决传递函数的繁杂的变换。

也学习啦零点极点的画图程序。

主要是掌握程序的编程规则。

有时候一个传递函数有多种表示方法,需要了解哪个更适用、更简便。

总的来说,初次的实验掌握的基本的程序书写方法是比较重要的。

老师上课很幽默舒畅,讲课主次内容分的比较好,课上实验节奏感掌握的很好。

实验项目名称: 控制系统建模及模型转换《机械控制工程基础》实验报告之二一、实验目的和要求1、掌握建立控制系统模型的函数及方法;2、掌握控制系统模型间的转换方法及相关函数;3、掌握典型系统模型的生成方法;4、掌握环节方框图的化简方法。

二、实验内容(1)tf ( )函数若要在MATLAB 环境下得到传递函数的形式,可以调用tf ( )函数。

该函数的调用格式为 G = tf ( num , den );其中num , den 分别为系统传递函数的分子和分母多项式系数向量。

返回的G 为传递函数形式。

但如果分子或分母多项式给出的不是完全的展开的形式,而是若干个因式的乘积,则事先需要将其变换为完全展开的形式,两个多项式的乘积在MATLAB 下借用卷积求取函数conv( )得出,其调用格式为 p=conv(p1,p2)其中p1和p2为两个多项式,调用这个函数就能返回乘积多项式p 。

如果有3个多项式的乘积,就需要嵌套使用此函数,即p=conv(p1,conv(p2,p3)) 或 p=conv(conv(p1,p2),p3)请注意在调用时括号的匹配。

MATLAB 还支持一种特殊的传递函数的输入格式,在这样的输入方式下,应该先用s=tf(’s ’)定义传递函数算子,然后用数学表达式直接输入系统的传递函数。

请自己通过下面两个例子来演示和掌握tf ()和s=tf(’s ’)算子这两种输入方式。

例1 设系统传递函数 134223523423+++++++=s s s s s s s G输入方式一:num = [1, 5, 3, 2]; den = [1, 2, 4, 3, 1]; %分子多项式和分母多项式G = tf ( num , den ); %这样就获得系统的数学模型G 了。

这些命令可在命令行输入也可编成一个M 文件。

在MATLB 提示符“>>”下键入G ,或省略最后命令中分号,则可显示该数学模型。

输入方式二:s=tf(’s ’); G=( s^3 + 5* s^2 + 3* s + 2)/( s^4 + 2*s^3 + 4* s^2 + 3* s + 1); 任务一:设系统传递函数 432534++++=s s s s G 采用上面两种输入方式,输入其传递函数,并记录命令。

例2 设系统传递函数 )1)(43()1()4.2(5222+++++=s s s s s G此题分子或分母多项式给出的不是完全展开的形式,而是若干个因式的乘积,采用tf () 这一种输入法之前,应先用conv( )函数获得分子和分母多项式给出的完全展开的形式num 和den ,即输入命令:num=conv([0,5],[1,2.4]);den=conv(conv(conv([1,1],[1,1]),[1,3,4]),[1,0,1]);G=tf(num,den) %语句没有分号结尾,故将显示系统传递函数 Transfer function:5 s + 12-------------------------------------------------s^6 + 5 s^5 + 12 s^4 + 16 s^3 + 15 s^2 + 11 s + 4这种情况用算子方法可以更直观地输入系统模型,输入命令为 s=tf('s');G=5*(s+2.4)/((s+1)^2*(s^2+3*s+4)*(s^2+1));任务二:在MATLAB 命令窗口中对例2的这两种输入方法进行验证。

相关文档
最新文档