Matlab大作业题目2015

控制系统仿真大作业

例题：中央空调控制系统的MA TLAB仿真

运用PID算法，利用MATLAB仿真技术对经验法建立的中央空调控制系统模型进行仿真，通过Matlab仿真分析。

1、基于Matlab的变压器差动保护闭环仿真研究

应用Matlab建立微机保护仿真系统，并对不同原理的变压器差动保护进行仿真和比较。仿真系统采用积木式结构，根据微机保护的实现原理构建模块，实现保护的闭环仿真，对保护的动作过程进行分析。

2、基于MATLAB/SIMULINK的交流电机调速系统建模与仿真

根据直接转矩控制原理，利用MATLAB/SIMULINK软件构造一个交流电机调速系统，，实现高效的调速系统设计。利用MATLAB/SIMULINK仿真验证该方法的有效性。

3、基于Bode图的电液比例速度控制的设计

对电液比例速度控制系统进行建模分析，并利用Bode图对铣耳机组纵向进给装置电液比例速度控制系统的动态分析和计算机仿真。设计校正装置使得系统满足

① 频域指标:系统的幅角裕量r=72。;开环穿越频率186rad/s;闭环频率-3dB处的频率是

100rad/s;幅值裕量Kg>8dB。

② 时域指标:超调量<3%;上升时间tr=0.05s;调节时间t=0.25s.

③ 静态指标:系统静态误差为零。

4、Matlab在动态电路分析中的应用

用Matlab计算动态电路，可得到解析解和波形图。一阶电路先计算3要素，后合成解析结果；RLC串联和并联的二阶电路采用自编的通用函数计算，自编函数采用了Matlab求解微分方程的符号运算方法；一般的二阶电路和高阶电路采用拉氏变换列写电路方程，再用拉氏反变换得到解析结果.通过实例分析，分析Matlab在动态电路分析方面的优越性.

5、大型天线指向控制系统的MA TLAB分析与仿真

建立大型天线指向控制系统结构图，若要求系统斜披响应的稳态误差小于1%，阶跃响应的超调量小于5%，调节时间小于2s(△=2%)，要求：设计合适的校正网络，并绘制校正后系统的单位阶跃响应曲线；当输入为0时，分析扰动对系统输出的影响。

6、基于MATLAB的PID算法在串级控制系统中的应用

设计串级液位控制系统，并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中。结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制，并分析仿真系统的控制精度和稳定性。

7、智能汽车-高速公路系统的MATLAB仿真

分析自动化高速公路系统并建立其数学模型，选择合适的放大器增益和速度反馈系数，使得系统的单位斜披响应的稳态误差小于0.5，单位阶跃响应的超调量小于10%，调节时间小于2s(△=5%)。

8、基于PID控制的带式输送机液压拉紧系统

针对带式输送机对于胶带拉紧力的实际需要，设计带式输送机液压伺服拉紧系统，液压拉紧系统是通过伺服阀控制不对称液压缸来实现对拉紧力的调节，并根据伺服阀控制不对称缸的原理建立了数学模型，用Matlab软件进行仿真分析并分析仿真结果.

9、MA TLAB仿真在数控伺服系统轮廓误差分析中的应用

分析数控系统的伺服结构，根据数控伺服系统模型的传递函数，从数学上分析直线轮廓和圆弧轮廓数控加工的轮廓误差。利用MA TLAB的SIMULINK对数控伺服系统进行了建模，分别给出了直线轮廓加工、圆弧轮廓加工和螺旋线轮廓加工的轮廓误差仿真图形，并分析仿真结果。

10、火星自主漫游车的导向控制系统的MATLAB仿真

建立火星自主漫游车的导向控制系统结构图，试分析当反馈通道传递函数为H(s)=1+Ks时，使系统稳定的K的取值范围；当-5为该系统的一个闭环特征根时，K的取值以及该值对应的另外两个闭环特征根；利用上一步求得的K值，确定系统的单位阶跃响应曲线并分析系统的性能。

11、曲线拟合的Matlab实现和优化度检验

通过一个实际的例子，介绍最小二乘曲线拟合法的基本原理，对最小二乘曲线拟合法的Matlab实现方法进行研究，并给出曲线拟合Matlab实现的源程序。论述了Matlab软件在做曲线拟合时的用法，并进行曲线的拟合和相应的图像。

12、通信机房温度调节节能系统

针对通信机房温度控制消耗大量能源的弊端，利用冬季室外冷源，通过对水泵、室外风运转的智能控制，将室内热量由乙二醇液体循环系统传达到室外冷凝器;再由室外冷凝器将乙二醇液体的热量散发出去，达到降温的目的，保证机房在恒温、恒湿和洁净的条件下节约能源.。采用PID控制技术，既保证了温度调节的快速性，又满足了系统的稳定性，并且系统稳态误差很小，并采用MATLAB进行仿真。

13、磁盘驱动器控制系统建模与仿真

建立带有PD控制器的磁盘驱动器控制系统的二阶系统模型，设计PD控制器和前置滤波器，是系统满足如下设计指标：单位阶跃响应超调量不超过5%；单位阶跃响应调节时间不超过50ms（△=2%）；单位阶跃扰动下的最大响应小于5*10-3。

14、PID控制的泵供水系统仿真试验

为了进行泵供水系统试验，通过建立泵供水系统基本结构和各环节的传递函数，组成系统动态结构图，在MA TLAB Simulink下进行仿真试验以观察系统输出响应.采用直接设置PID参数的方法，利用MA TLAB的仿真集成环境Simulink设置修改PID参数，选择其中一组较好的PID参数，使泵供水系统得到了满意的输出响应，并分析仿真结果。

15、基于Matlab的烤箱温度控制研究

温度控制在大型工业和日常生活用品生产中都具有广泛的应用，针对烤箱温控具有升温单向性、大时滞性和时变，以及温度在工作区域内的变化具有非线性的特点，运用合适的方法对整个系统进行控制，用Matlab工具进行设计和仿真，并分析仿真结果。

16、基于MATLAB的花椒烘房温度控制器

针对传统人工干制花椒方法受人为因素影响大、能耗高以及传统PID温度控制方法难以运用在复杂温度系统中的问题，采用合适的控制方法对花椒烘房温度进行MA TLAB仿真，实现花椒烘房的温度智能化控制。

17、轧钢机系统的MATLAB仿真

对轧钢机系统进行分析并建立其数学模型，将该模型输入到计算机；绘制当电机放大器增益从0到∞变化时系统的根轨迹图，确定增益K的取值，使系统系统闭环极点的阻尼比大于等于0.707。

18、基于Matlab的直流电动机双闭环调速系统研究

分析直流电机的数学模型，利用Matlab中的Simulink对直流电机进行建模，并在此基础上进行双闭环调速系统仿真。

19、倒立摆系统的建模及MATLAB仿真

通过建立倒立摆系统的数学模型，应用状态反馈控制配置系统极点设计倒立摆系统的控制器，实现其状态反馈，从而使倒立摆系统稳定工作.通过MA TLAB软件中Simulink工具对倒立摆的运动进行计算机仿真，并分析仿真结果。

20、基于MATLAB的输送带配料PID控制的仿真研究

采用PID控制器控制输送带配料系统，通过数学分析法对输送带配料系统进行建模，利用MATLAB中的Simulink仿真软件对系统进行仿真并分析仿真结果。

21、基于串级PID控制技术的堆垛机控制器的设计

从提高堆垛机作业系统的工作效率和可靠性的角度出发，利用串级控制原理和积分分离的PID算法，建立堆垛机串级PID变频调速控制系统，实现堆垛机的快速精确定位控制，利用MATLAB中仿真软件对系统进行仿真并分析仿真结果。

22、水箱液面控制及Matlab仿真实现

应用PID控制方法，建立水箱液面控制系统的数学模型，并在Matlab的环境下对该系统的实际运行效果进行了仿真模拟，分析仿真结果。

23、自动引导车路径追踪控制器控制效果的MATLAB仿真

对不同起始误差条件下自动引导车(AGV)的路径追踪控制器的控制效果仿真。

24、V-22鱼鹰型倾斜旋翼飞机的控制系统仿真

建立V-22鱼鹰型倾斜旋翼飞机的控制系统模型，概略画出当控制器增益K变化时系统的根轨迹图，并确定使得系统稳定的K的取值范围；当K=280时，求系统对单位阶跃输入的实际输出并确定系统的超调量和调节时间；若增加前置滤波器，和上一步结论进行对比。

25、环境控制系统的控制分析

建立座舱温度控制系统的数学模型，并利用SISO设计工具绘制单位阶跃响应曲线对温度控制系统进行时域分析，并对温度控制系统进行稳定性分析。